譚力銘 吳科浩 馮詩(shī)意 周弘昕 宋思維 李沁亮

摘?要：使用太陽能電池板白天將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并儲(chǔ)存在蓄電池里，晚上用蓄電池進(jìn)行供電，如遇到長(zhǎng)期陰雨天氣，也可直接通過外部電源為其供電。太陽能電池板可隨著太陽的轉(zhuǎn)動(dòng)改變方向，最大限度的采集光能[1]。使用人體感應(yīng)開關(guān)[2]，當(dāng)晚上有人靠近路燈時(shí)，距離最近的附近三盞路燈會(huì)自動(dòng)打開，當(dāng)人體距離路燈超過感應(yīng)范圍時(shí)（感應(yīng)范圍為8m左右），路燈會(huì)延時(shí)關(guān)閉，當(dāng)該條路上沒有行人時(shí)，路燈全部關(guān)閉，節(jié)約電力。通過上位機(jī)界面，可直接觀察到每盞路燈的情況，將每盞路燈進(jìn)行編號(hào)，如果存在路燈損壞的情況，就會(huì)將該損壞路燈的地址通過GPRS模塊[3]發(fā)送給上位機(jī)，從上位機(jī)中可以直觀的查看到損壞路燈的位置，便于即時(shí)修理。每盞路燈還可以將蓄電池中的剩余電量實(shí)時(shí)的發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)通過對(duì)剩余電量的監(jiān)控決定是否啟用外部電源為路燈供電。

關(guān)鍵詞：光能采集;感應(yīng)開燈;GPRS模塊

隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷提高與成熟，光伏發(fā)電產(chǎn)品越來越來豐富也越來越貼近人們的生活?，F(xiàn)階段以綠色環(huán)保的太陽能路燈就逐漸開始廣泛的運(yùn)用，使用率已經(jīng)占有很大的比重。但是普通的太陽能路燈系統(tǒng)在可循光的太陽能板，節(jié)能以及在夜晚消耗能量方面，可尋地址維修方面并沒有做出很好的研究。

1 總體設(shè)計(jì)

使用太陽能電池板白天將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并儲(chǔ)存在蓄電池里，晚上用蓄電池進(jìn)行供電，如遇到長(zhǎng)期陰雨天氣，也可直接通過外部電源為其供電。太陽能電池板可隨著太陽的轉(zhuǎn)動(dòng)改變方向，最大限度的采集光能。使用人體感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)晚上有人靠近路燈時(shí)，距離最近的附近三盞路燈會(huì)自動(dòng)打開，當(dāng)人體距離路燈超過感應(yīng)范圍時(shí)（感應(yīng)范圍為8m左右），路燈會(huì)延時(shí)關(guān)閉，當(dāng)該條路上沒有行人時(shí)，路燈全部關(guān)閉，節(jié)約電力。通過上位機(jī)界面，可直接觀察到每盞路燈的情況，將每盞路燈進(jìn)行編號(hào)，如果存在路燈損壞的情況，就會(huì)將該損壞路燈的地址通過GPRS模塊發(fā)送給上位機(jī)，從上位機(jī)中可以直觀的查看到損壞路燈的位置，便于即時(shí)修理。每盞路燈還可以將蓄電池中的剩余電量實(shí)時(shí)的發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)通過對(duì)剩余電量的監(jiān)控決定是否啟用外部電源為路燈供電。

2 研究意義

（1）在使用太陽能方面并不能控制太陽能板跟隨陽光移動(dòng)已達(dá)到理想的采光效果，當(dāng)前使用的太陽能板是固定在路燈支架上，并不能使太陽能板跟隨太陽采集到做好的光能。

（2）目前大多數(shù)的路燈在夜晚是一直處于工作狀態(tài)少數(shù)的路燈采用聲控?zé)簦ú⒉贿m合用于戶外使用）在節(jié)能方面并不能做出好的成績(jī)并且據(jù)網(wǎng)上調(diào)查所知在一線城市市中心的街道路燈60%是有作用的工作，處于較偏離市中心的社區(qū)路燈有效工作時(shí)間是40%，而一盞250W的路燈一晚將消耗大約5度電（來自互聯(lián)網(wǎng)）由此可知一盞普通的路燈一晚將浪費(fèi)約3度電，若所有的城市將這部分的耗電量節(jié)省下來這會(huì)節(jié)省絕大部分的電能。

（3）目前所有的路燈出現(xiàn)故障時(shí)，只能辨別大致的哪一條街并不能得到詳細(xì)的故障地址以便于快速搶修或者有的地方是每年幾次的排檢與維修，這是種模糊檢修方式，每年都會(huì)在這方面耗費(fèi)大量的資金。

3 具體實(shí)施

系統(tǒng)模塊方塊圖如下：

4 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

（1）本設(shè)計(jì)采用非固定太陽能電池板[4]，隨太陽位置變化而改變方向，使采光效果最大化。

（2）采用人體感應(yīng)開關(guān)，避免了聲控開關(guān)抗干擾能力差的缺點(diǎn)。

（3）采用可尋址方法第一時(shí)間確定路燈和供電設(shè)備的是否損壞以及損壞路燈的具體地址，方便快速維修。

（4）本設(shè)計(jì)還采用GPRS模塊進(jìn)行單片機(jī)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，避免了大量布線，節(jié)約成本，使維護(hù)，修理簡(jiǎn)單方便。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫超，郭勇，陳新.獨(dú)立光伏系統(tǒng)中太陽能充電器的研究.南京航空航天大學(xué).

[2]趙繼文.傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計(jì).北京：科學(xué)出版社，2002.

[3]龔劍.基于ARM的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2008.

[4]胡云巖，張瑞英，王軍.中國(guó)太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[N].河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，35（1）.