文献综述模板1.doc

四川理工学院毕业设计（文献综述） 太阳能LED路灯控制系统设计学 生：唐 俊学 号：09021020218专 业：电子与信息工程班 级：2009.2指导教师：曾 翔四川理工学院自动化与电子信息学院二一三 年 四 月1.前言 1.1 研究方向太阳能作为一种环保、绿色、永不枯竭的新兴能源，在全球能源危机的社会形势下，越来越受到人们的青睐，正得到迅速的推广和应用。与传统照明工具相比，LED因其环保、节能和寿命长等优越的特点，成为理想的光源。太阳能LED照明系统也因其结合太阳能和LED的优点，具备绿色环保、能源充足而备受喜爱。每一个太阳能LED照明工具都具有各自的电源,无需和电网进行连接，不需要挖坑埋电缆和架设电缆，安装方便、维护简单，省去电力设计、电力增容及人工电源节制等环节，节约了大量的人力、物力和财力。因此，太阳能LED路灯具有美好的发展前景，以及广大的市场，有成为未来主要新兴照明工具的巨大潜力。1.2 发展历史1839年法国实验物理学家发现液体的光伏效应；1877年W. G. Adams 和R .E. Day研究了硒 (Se) 的光伏效应，并制作第一片硒太阳电池；1954年美国贝尔实验室研制出效率为4.5%的单晶硅太阳电池，几年后效率达到10%；1958年第一个光伏电池供电的美国卫星先锋1号发射，从此，太阳电池广泛用于空间技术发展；1969年世界上第一座太阳能发电站在法国建成；因世界工业的发展，能源问题日益严峻，全球约有20亿人得不到正常的能源供应，在1973年爆发了石油危机。这时环境问题也凸显出来。全世界开始重视寻找新的可再生能源，希望其可以改变能源结构及有效遏制环境的破坏。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。1936年,George Destiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了“电致发光”这个术语。 二十世纪50年代，英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED,并于60年代面世。据说在早期的试验中，LED需要放置在液化氮里，更需要进一步的操作与突破以便能高效率的在室温下工作。第一个商用LED仅仅只能发出不可视的红外光，但迅速应用于感应与光电领域。 60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED。磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮，甚至产生出橙色的光今天在LED市场上就能看到生产出来的新奇颜色，如浅绿色和粉红色。1.3 当前现状LED照明是下一代照明产品的趋势。一方面，寿命长、光效高、能耗低的特质，使LED照明灯具具有传统照明灯具无法比拟的优势；另一方面，LED产业与目前各国所倡导的节能环保、营造“绿色低碳”生活的政策相符。作为新兴产业，LED已形成完整的全球产业链布局。全球能源议题备受关注，LED照明市场规模持续增长。2011年，能源议题持续受到重视，LED照明市场迅速兴起。据DIGITIMES Research最新数据显示，2011年，高亮度LED市场规模由2010年的82.5亿美元成长至126亿美元，年增长率高达53%。1.4 前景展望受全球主要国家的政策推动、LED发光效率显著提升、照明灯具整体设计趋向成熟，以及LED照明价格预估每年将有20%30%下跌空间等因素的影响，LED照明渗透率有望持续提升。从低功率住宅用的取代型LED灯源，到高功率商用和工业用的全套LED照明设备，各类LED照明应用需求正急剧攀升。预计2015年全球LED照明市场规模将达217亿美元，并有望带动电源供应器销量在2016年达到40亿套规模，总产值达100亿美元。2 课题研究内容分析2.1 传统路灯与太阳能LED路灯对比1.对比一：市电照明路灯安装复杂：在市电照明工程中有复杂的作业程序，首先要铺设电缆，这就要进行电缆沟的开挖，铺设暗管、管内穿线、回填等大量基础工程，然后进行长时间的安装调试，如果任何一条线路有问题，则要大面积返工，而且地势和线路要求复杂，人工和辅助材料的成本高。太阳能路灯安装简便：太阳能路灯安装时，只要做一个水泥基座，然后用不锈钢螺丝固定住即可。2.对比二：市电照明路灯电费贵：市电照明路灯工作中固定有很高的电费，并要长期不间断对线路和其他配置进行维护和更换，维护成本会逐年递增。太阳能路灯具免电费：太阳能路灯时一次性投资，无任何维护成本，三年可回收投资成本，长期收益。3.对比三：市电照明路灯有安全隐患：市电照明路灯由于受施工质量、景观工程的改造，材料老化、供电不正常，水电气管道的冲突等方面影响带来诸多安全隐患。太阳能路灯无安全隐患：太阳能路灯是超低压产品，运行稳定、安全、可靠。4.太阳能路灯的其他优势：绿色环保，能为高尚生态小区的开发和推广增加新的爱点，可持续降低物业管理成本。减少业主公共分摊部分的费用。综上所述，太阳能路灯优势是安全无隐患，节能无消耗，绿色环保，安装简洁、自动控制，免维护等特性。必将为楼盘的销售、市政工程的建设直接带来明显可利用的优势。2.3.2 国内研究现状近年来，随着我国城市建设规模的不断扩大和建设水平的不断提高，我国城市的路灯总数以每年约20%的平均速度递增，全国数千万盏路灯的节电问题已引起政府部门的关注。在能源日趋紧张、电力供应持续紧张的今天，低效、高耗的传统城市照明已成为节能降耗的重要领域。为此，建设部和发改委明确提出城市道路照明要向“高效、节能、环保、健康”的“绿色照明”方向发展。随着太阳能发电技术的不断发展，太阳能路灯以环保、节能等优势成为城市道路照明行业的新宠，市场潜力巨大。我国太阳能路灯首先在沿海发达地区使用，上海市于2005年在崇明岛建成风光互补道路照明工程。在我国西部，非主干道太阳能路灯、太阳能庭院灯渐成规模，太阳能资源相对丰富的青海省自2006年以来已在西宁等地安装太阳能路灯超过200套；在北京奥运会主要场馆及其相关场所，太阳能路灯得到普遍应用。然而，业内人士也指出，由于存在成本、技术等诸多问题，现阶段推广太阳能路灯遇到“瓶颈”困扰。总体而言，太阳能路灯在我国城市道路照明行业中仍处于“花香”却难“满园绽放”的尴尬处境。3 总 结在如今能源危机越来越严重的情况下，太阳能光伏发电技术高速发展，同时，LED作为一种新兴的、无污染的灯源，也正在以非常快的速度发展，太阳能LED路灯被推广的地方也越来越广，很多城市以及农村都在持续不断的进行推广应用。但同时也暴露出其存在的一些缺点和不足，其亮度和连续阴雨天条件下的可靠性及平时维护中都显得不尽如人意，这其中的原因主要是太阳能电池转换效率只有17%左右，而道路照明太阳能电池要求的功率较高，同时相关配套设备质量、寿命还达不到相关要求，都是造成不尽人意的原因，困此其存在的、暂时没有解决的困难没有解决之前，安装太阳能LED路灯要适度、适地的进行。本人对于安装太阳能LED路灯有以下建议：1、因地制宜安装太阳能LED路灯。2、适度地安装太阳能LED路灯。3、加快研发速度，尽早解决目前存在的问题。参考文献1 郭廷玮.太阳能的利用和前景M.北京：科学普及出版社，1984.2 赵争鸣，刘建政等.太阳能光伏发电及其应用M.北京：科学出版社，2005.3 李朝青.单片机原理及接口技术M.北京：北京航空航天出版社，1999.4 付晓光.单片机原理与实用技术J.北方交通大学出版社，2004,21(3):19-36.5 邱望标，黄志辉.基于蓄电池均充模式的太阳能LED照明系统设计J.低压电器，2008,(02):42-44.6 董尚斌.电子线路M.北京：清华大学出版社，2006.7 杨恒.LED照明驱动电路设计与实例精选M.北京：中国电力出版社，2008.8 周志敏，周继海，季爱华.LED驱动电路设计与应用M.北京：人民邮电出版社，2006.9 陈维.太阳能LED路灯照明系统优化设计J.中上大学学报（自然科学版），2005,(S2):45-50.10 吴理博，赵争鸣，刘建政.用于太阳能照明系统的智能控制器J.清华大学学报（自然科学版），2003,43(9):1195-1198.11 何朝阳，戴君，吴立琴.太阳能路灯控制器的设计J.电力电子技术，2006,12:69-72.12 孙余凯，吴鸣山，项绮明等.典型开关电源电路识图与应用快捷入门M.北京：电子工业出版社，2010.13 姜祥元.太阳能路灯的设计与应用J.福建建筑，2008,7(121):95-99.14 谈东波,徐波.浅谈景观道路照明的照度计算及灯具设置J.建筑电气，2005,(05):30-54.15 陈家琪. C程序设计教程M.北京：新华出版社，1999.16 BRALN J E, MITCHELL J C. Solar Geometry for Fixed Tracking SurfacesJ.Solar Energy,1983,31(5):439-44