研究目的
研究太阳能LED路灯系统的能效与控制机制,包括基于交通时段的亮度调节以及开发适用于任何天气条件下持续运行的混合模型。
研究成果
设计的具有强度控制和混合运行模式的太阳能LED路灯系统高效且可行。强度控制可降低能耗并延长电池备用时长。混合模式通过接入电网电力,确保在任何天气条件下都能持续运行。
研究不足
该研究基于模拟结果,可能无法完全反映实际情况。系统性能取决于太阳辐照度,且混合模型在恶劣天气条件下需依赖电网连接才能持续运行。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及设计具有强度控制的太阳能LED路灯系统及持续运行的混合模型。方法包括使用光伏阵列、最大功率点跟踪(MPPT)、直流-直流转换器和电池储能,并在Matlab-Simulink环境中进行仿真研究。
2:样本选择与数据来源:
系统组件包括200W峰值光伏阵列、锂离子电池和10×5排列的LED阵列。收集了太阳辐照度、电池荷电状态(SOC)和LED性能的数据。
3:实验设备与材料清单:
光伏阵列(200W峰值)、锂离子电池(24V)、LED阵列(10×5,每颗1W)、降压和升压转换器、MPPT控制器(增量电导法)以及用于仿真的Matlab-Simulink软件。
4:实验步骤与操作流程:
系统白天利用太阳能为电池充电,夜间放电为LED供电。通过根据交通时段调整升压转换器的占空比实现强度控制。
5:数据分析方法:
基于不同太阳辐照度下的功率、电压和电流曲线,电池荷电状态以及不同强度下LED输出的性能进行分析。
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获取完整内容-
LED array
10x5
Cree? XLamp? XPE2
Streetlight load
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SPV array
200W peak
Source of supply for the lighting system
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Li-ion battery
24V
Storing the energy of SPV system during daytime
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Buck converter
Step down the SPV voltage to 24V for charging the battery
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Boost converter
Control the brightness of the LED lamp and step up the battery voltage
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Matlab-Simulink
MathWorks
Simulation environment for system modeling and analysis
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