论文摘要
近年来,全球性的能源短缺和环境污染问题日益突出,人们迫切希望应用节能环保的新技术。太阳能作为一种可再生能源,它洁净无污染,并可持续利用,因此有广阔的应用前景,光伏发电技术也越来越受到人们的关注。半导体照明以寿命长、节能、绿色环保等显著优点也备受人们重视,被认为是21世纪最有价值的新光源。本文围绕太阳能光伏发电技术和白光LED照明技术,研究并设计了太阳能半导体照明系统。由于太阳能电池在不同温度和太阳辐射强度下具有不同的最大输出功率点,为了提高太阳能电池的利用率,我们采用最大功率点跟踪方法来控制其输出特性,使其在不同的条件下均能输出最大功率。我们采用增量电导法实现了最大功率跟踪,提高了太阳能电池的利用率。蓄电池的充放电控制方法是影响其使用寿命的重要因素,我们结合太阳能半导体照明系统的工作特性,采取了特殊的两阶段充电方法,即在充电前期采用最大功率跟踪充电,后期采用恒压充电,不但提高了太阳能的利用率,也有利于延长蓄电池的使用寿命。同时考虑到温度对蓄电池充放电特性的影响,对蓄电池的充放电过程中的各种阈值进行了温度补偿。在分析大功率LED的工作特性的基础上,最终选择恒流驱动作为LED的驱动方法,并以HV9910为核心设计和制作了适合本文的恒流驱动电路。完成了太阳能半导体照明系统控制器软件和硬件的设计以及制作,搭建了太阳能半导体照明系统,并对系统的相关性能进行了测试及分析。