太阳能风光互补照明充电系统的开发与设计

申请理由：  随着经济的发展、社会的进步、人民生活水平的提高,对能源的需求亦随之递增。风能和太阳能是理想的清洁能源,风能发电和太阳能发电避免了火力发电对大气的污染、水力发电对生态环境的影响。在地球上可以利用的风能储量为107MW,太阳辐射到地球大气层的能量为173万亿kW,风力发电和太阳能发电作为取之不尽,用之不竭的清洁环保能源将是其它传统能源所不及的。
目前,能源危机已成为人们必须要面对的问题。风能和太阳能是既环保又可再生的能源,属于绿色环保能源。被认为是二十一世纪最重要的新能源,而且风力发电和太阳能发电的技术已经很成熟,随着全球能源危机问题的出现以及各国新能源政策的出台,太阳能和风能发电成为备受关注的“朝阳产业”。LED灯具以其卓越的性能被誉为新一代的灯具,各国纷纷扶持LED产业的发展。本项目针对能源危机,结合本专业所学知识,设计了太阳能风光互补路灯及充电系统，并对路灯各部件做了详细分析,使本系统符合能源和现实需求,兼顾节约能源和设计美观的特点。
电动车作为一种交通工具，具有便捷、低廉的优势，深受广大民众青睐。短短数年，难以计数的“胆大冒险、嗅觉灵敏”的中小投资创业者，千军万马涌入一个新兴行业──中国电动车行业。随着全国各地交通道路的发展改善，世界各地能源资源的紧张，轻便省力、环保节能，价格适中的电动车，将被越来越多的人购买，其出口量和国外市场区域也还将不断扩大。但是在城镇地方电动车随时充电也是一个问题，比如，在城镇的小区楼房一般在20层左右，住在上层的居民给电动车充电是一个难题。电动车不像汽车，油量耗尽可方便找到加油站，而电动车如果在半路电量耗尽，只能推回家，势必带来诸多不便。

项目描述： 迫于资源短缺和环境污染日趋严重的压力，为实施可持续发展战略，可再生能源的利用已成为全世界人们关注的焦点,可再生能源中，风能和太阳能发电技术得到了快速发展。但单独的风力发电系统或太阳能发电系统都受到风能和太阳能随机性的影响，运行的可靠性都不尽如人意。而太阳能和风能在时间变化和地域分布上有很强的互补性，使得风光互补发电系统可以很好地克服单独发电系统能量不均衡、不稳定的缺点，实现负载不间断供电和储能环节的合理应用。因此，本项目所开发设计的太阳能风光互补照明充电系统是将照明与充电为一体的设计。旨在研究风光互补照明充电系统的风力发电机、光伏阵列和蓄电池的充电和放电的运行原理及特性，结合当地的风能和太阳能资源情况，根据系统的设计要求确定出风力发电机、太阳能电池和蓄电池的容量，在保证负载用电需求的条件下，综合考虑投资成本等因素实现风力发电机和太阳能电池的合理匹配。并对电路的调压原理进行仿真分析。在分析了系统各部分原理和运行特性的基础上归纳总结切实可行的运行控制策略，主要包括蓄电池和负载的控制，其中，蓄电池的控制包括充电电压、充放电过程、过充电和过放电控制以及蓄电池剩余电量的显示和过充电压的温度补偿控制。负载的控制采用了光控和时间控制的方式。根据方案和控制策略，结合微计算机控制技术，以单片机为核心对风光互补照明充电控制系统进行了软、硬件的设计：在硬件的设计方面，进行了风机整流滤波电路、泄荷电路、单片机外围电路、驱动电路、调压电路，状态显示电路以及辅助电源等电路的设计；在软件设计方面，采用了模块化设计的方案，将具有相同功能的程序段编为子程序，通过主程序对其调用以实现相关功能。最后对系统中的电路进行了原理验证实验和恒压实验，最终实现控制器的控制功能。