[01609927]定时跟踪感光太阳能LED路灯系统设计

系统采用了两个部分组成,一是定时跟踪控制器,负责使太阳能电池板对太阳的跟踪,二是充放电控制器,负责控制蓄电池充放电和LED照明灯的状态。 控制器均以单片机为核心。定时跟踪控制器在白天,周期性的采集太阳方位、阳光强度等信息,根据控制器判断驱动电机动作,完成跟踪太阳的功能,其中遇风放平模式和无线遥控模式通过中断系统完成,主要程序还包含太阳方位跟踪程序、电机驱动子程序。 充放电控制器完成太阳能电池电压和蓄电池的端电压检测,结合蓄电池的电压状态和充电电流情况,系统根据不同的电压组合状态进入不同的充电模式（蓄电池的充电模式包含过放恢复的提升充电、正常的直充、浮充三种充电模式）。在夜间,周期性的采集蓄电池的端电压及LED灯侧的供电电流,完成路灯的不同功率控制以及蓄电池的放电保护。充放电控制器中的主要程序包含蓄电池充放电管理程序、充电子程序、放电子程序。 系统主要功能如下： 1)双轴跟踪功能：机械结构采用双轴控制平台,可以实现垂直方向15-90?,水平方向0-180?全方位跟踪太阳,跟踪模式为间歇工作方式,间歇时间可调。 2)休眠功能：当光照强度小于设定值时,全电路进入休眠状态,延时原地等待一定时间后,驱动平台放平,以等待阳光出现。 3)遇风放平功能：当风速传感器检测到有风时,驱动装置放平,以减小受风面。 4)无线遥控模式：可用遥控器控制平台动作,便于维护。 5)保护充放电功能：具有过放恢复的提升充电、正常的直充、浮充三种充电方式,自动调整电池状态,保证蓄电池工作在最佳状态,延长了电池的使用寿命。 6) LED 路灯自动通断功能与恒流控制功能。 系统工作电压为12V,太阳能电池组件选用单晶硅70W的太阳能电池板,蓄电池选用12V、20AH铅酸蓄电池,光源选用12V的LED灯,可以连续工作4-6天。本系统的主要参数如下： 1)水平转动角度180?,并有限位开关防止旋转多圈,导线缠绕出现故障。 2)电动推杆推力可达到75千克,可以支持太阳能电池板垂直转动角度15-90?,推力：750N（大约为75KGS完全完全可以承担太阳能电池板和相关设备的重量。 3）系统大部分时间处于休眠状态,功耗仅有120mW,根据间隔定时时间后唤醒单片机进入静态工作状态,测量太阳方位、阳光强度等参数,静态功耗为240mW。 4)水平电机功耗1W,太阳能电池板的水平转动速度2.8?/s,每天系统从面向东方运行到到面向西方,夜间返回面向东方等待太阳升起,共计旋转360度。 5)垂直推动杆功耗8W,太阳能电池板的垂直转动速度2.3?/s,正常情况下,系统每天从水平位置运行到倾角75度位置,夜间重返水平状态,共计运行150?。