基于光学软件设计的太阳能LED路灯设计-.doc

目 录 1．引言…………………………………………………..……...….….….....1 2．总体方案的设计及原理……………………………..…….....….….….. 1 2.1 总体方案设计……………………………………..……...….…. ….. 1 3．太阳能LED路灯部件设计……………………………..……...….….…. 2 3.1太阳能电池组件…………………………………..……...….….…….2 3.2蓄电池组件………………………………………..……...….…. …...4 3.3充放电及照明控制器……………………………..……...….…. ……. 6 4．LED技术与应用…………………………………..……...….…. ……… 8 4.1 LED的发展前景及优势……………………………..……...….…. …. 8 4.2 LED基本结构与发光原理…………………………..……...….…. ….. 9 5．LED灯具设计…………………………………………..……...….…. …12 5.1 LED灯选择…………………………………………..……...….…... 12 5.2 LED驱动电路设计…………………………………..……...….…. …13 5.3 LED灯体热结构分析设计………………………..……...….…. …… 18 6．光学软件介绍与选择………………………………..……...….…. …. 20 6.1 光学软件…………………………………………..……...….…. …20 6.2 FRED软件介绍……………………………………..……...….…. ….20 6.3 FRED软件功能特性应用领域………………………...….…. …… 20 7．照明系统分析………………………………………..……...….…. …. 21 7.1 FRED软件分析LED照明……………………………..……...….…. …21 7.2 LED灯具整体设计………………………………………...….…. …25 8． 太阳能LED路灯照明可行性分析……………………..……...……… 29 8.1 太阳能LED路灯的优势…………………………………...….…….29 8.2 太阳能LED路灯成本估算…………………………..……...….…. …30 8.3 太阳能LED路灯产业化分析………………………..……...….…. ….30 9．总结…………………………………………………...……...….…. …. 32 参考文献…………………….…………………………………………..…42 1．引言 当煤炭、石油等不可再生能源频频告急，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有亿人得不到正常的能源供应能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。LED，即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的半导体。与传统光源不同，LED采用电场发光和低压供电。它具有寿命长、光效高、光色纯、稳定性高、安全性好、无辐射、低功耗、抗震、耐击打等一系列优点，被誉为21世纪新固体光源时代的革命性技术。 无污染的可再生能源越来越受到人们的重视，而太阳能发电技术的推广，还处于积极的探索中，大规模的太阳能发电并网应用短期内还难以实现， 但小系统户用电源已有一定的用户市场。草坪灯和景观灯等的市场发展较快，据相关资料显示，这方面的市场还将持续较长的增长过程[1]。广两试点推广应用太阳能技术太阳能电池板太阳能转化为电能，经过控制系统给蓄电池充电。充电到一定程度时，控制器内的自系统动作，切断充电电源晚间，启动控制器，蓄电池给灯供电，；凌晨，启动控制器，切断照明灯电源，重新开始进行转化太阳能为电能的工作。 [2]。 LED驱动电路设计：设计一个32W的LED灯具，用锂电池对灯具供电时，需设计成合适的电流和电压供给LED灯，本方案采用台湾MACROBLOCK公司生产的LED 驱动芯片MBI1802来驱动，此芯片功能齐全，效率高，并提供过温保护的功能，性能稳定。 FRED光学软件分析：用功能强大的FRED光学软件对单个LED的发光特性进行分析，其中包括照度，强度，色度等光学特性的分析；并对由32个LED组成的路灯进行路面照明的分析。 3.太阳能LED路灯部件设计 太阳能太阳能电池板、蓄电池、、等组成[3]。（1）硅太阳能电池（2）以无机盐如：砷化镓化合物、硫化镉、铜、铟、硒等多元化合物为材料的电池；（3）功能高分子材料制备的太阳能电池；（4）纳米晶太阳能电池等。硅太阳能电池技术相对较成熟，半导体