1. 研究目的与意义
在跨入21世纪之际,人类将面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战,在有限资源和环保严格要求的双重制约下发展经济已成为全球热点问题。而能源问题将更为突出,不仅表现在常规能源的匮乏不足,更重要的是化石能源的开发利用带来了一系列问题,如环境污染,温室效应都与化石燃料的燃烧有关。目前的环境问题,很大程度上是由于能源特别是化石能源的开发利用造成的。因此,人类要解决上述能源问题,实现可持续发展,只能依靠科技进步,大规模地开发利用可再生洁净能源。太阳能和风能等清洁能源以其独具的优势,其开发利用必将在21世纪得到长足的发展,并终将在世界能源结构转移中担纲重任,成为21世纪后期的主导能源。
太阳能和风能与其他常规能源相比在利用上具有取之不尽、用之不竭、就地可取、分布广泛、不污染环境、不破坏生态、首尔服饰、可以再生等有点。将风能和太阳能这两种自然资源结合起来看,两者在时间上和地域上都有很强的互补性。白天太阳光最强,风很小;夜晚光照很弱,风力加强。夏季,太阳光强度大而风小;冬季,太阳光强度弱而风大。晴天,阳光充足;雨天,风很大。因此太阳能和风能结合构成互补发电系统在资源配置上是最佳的。
风光互补路灯的发展凸显了21世界节能环保型工业社会的发展方向。建设风光互补路灯不仅与政府的保护环境、节约资源、循环经济的理念相符,而且能向国民进行新能源利用和生态环保知识的直观教育。而且风光互补节能路灯已经在一些沿海地区建设并取得了良好的效果。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
设计一个基于太阳能/风能采集和存储技术的节能路灯照明测控系统,实现各种工况下照明系统的电源的无扰切换以及照明控制;该系统应包括:工况设定单元、状态检定单元、风光互补电源单片机控制单元、能量管理单元、lcd或者数码显示单元;完成的功能:光照强度、风速、风向、电源电量的数据采集、显示、运算处理、按需要控制输出量;电路原理图和硬件电路图设计;软件编程及功能调试。
预期目标:
3. 研究的方法与步骤
本系统高效的利用了风能和光能,从而降低了路灯设施对电网的负荷。通过太阳能电池板采集光能,风机发电机采集风能。风光控制器是对太阳能电池板和风机发电机所发的电能进行调节和控制,把能量按蓄电池的特性曲线进行充电。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过冲。路灯自带双蓄电池交替充放电,有足够的空间来储存电量。由mcu模块检测电池电压来决定其工作状态,当双电池电量及太阳能和风力发电量过低时,自动切换至220v交流电。通过整流器将220v交流电转换为直流电。控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化,不断对蓄电池工作状态进行切换和调节。路灯亮度采用智能控制,路灯亮度根据不同季节,不同时段,天气状况自动调节亮度。对于特殊节假日有特殊要求时,有终端对多个路灯进行统一控制。
步骤:
(1)查资料了解语音识别技术的原理,51单片机原理及现状,风光互补节能路灯的原理及现状
4. 参考文献
(1)李广弟,朱月秀,王秀山.单片机基础[m],北京:北京航空航天大学出版社,2001.
(2)冷长庚.太阳能及其利用[m].北京:科学出版社,1975.
(3)李小坚,赵山林.protel dxp电路设计与制版实用教程[m],北京:人民邮电出版社,2009.
5. 计划与进度安排
(1)2016.2.22—2015.3.20查阅资料,撰写开题报告;
(2)2015.3.21—2015.4.10硬件功能分析,熟悉mcs-51系统指令及编程语言;
(3)2015.4.11—2015.4.24设计电路原理图、编制应用程序;
