摘 要街道照明是一个有价值的公共设施，使得人们在夜间外出的安全性大大提高，因此城市的犯罪率也极大地降低.尽管有其优点，但路灯的限制在于其性能.传统的路灯设计面临两个重要问题能源成本和供应性能。由于其建立，实施和维护的高成本，传统的街道照明是昂贵的公用事业。其昂贵的设计成本使其不受小城市和人口稀少地区的欢迎。独立的街道照明作为道路照明的首选应用面临两个重要问题供应性能和能源成本。根据过去的研究，混合可再生能源系统（HRES）在路灯供应方面的优化似乎是解决这些问题的最有名的方法。然而，具有功率单元的非线性和负载模式的不确定性的路灯供应的复杂设计使得优化成为挑战。本研究采用遗传算法（GA）优化来处理这些复杂和不确定的系统。为了优化路灯供应，它考虑了单目标问题的能源成本以及多目标问题的能源成本和供应绩效。该研究还集成了基于交通的照明控制，以克服负载方面的功耗问题，从而影响路灯供应的最佳设计。利用MATLAB对包括真实天气数据，实际交通状况和优化算法的系统进行了仿真。基于该结果，所提出的方法在一年的模拟研究中将功耗降低了约47％。此外，路灯供应的最佳设计可使功率损耗最小化约39％，能源成本减少约29％。
目 录
目 录 4
第一章 引言 5
1.1本课题的研究背景 5
1.2硅太阳能电池及参数 6
第二章 太阳能路灯的工作原理 7
2.1太阳能电池的工作原理 7
2.2太阳能电池板的选用 7
2.3电池型号的选择 8
2.4系统软件的设计流程 9
第三章 光伏组件太阳能路灯的测试与实验 11
3.1太阳能路灯实验 11
3.1.1太阳能电池性能检测 12
3.2最大功率点追踪 13
3.3阶段性结论 14
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
引言
1.1本课题的研究背景
社会发展的越来越快以及人口的激增，在生活和生产中对与能源的需求量也不断增加，所以生活环境的负担也随之增大，所面临的环境问题也日益严重，并且伴随着不可再生资源的日益减少，又出现了一系列对人类生存发展不利的问 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
题。与此同时，人们对电的需求量不断增加。尤其是路灯的数量的不断增加，使得电能的使用量迅速增加。而传统的发电方式已经使用了很多不可再生能源，还对环境产生了很多不好的影响。为了保护剩余的资源与人类的生存环境，维持人们的生活质量，必须要找到一种低碳环保的的可再生能源代替原来的不可再生资源。
太阳能的使用在近年来广受各界关注，太阳能作为一种新生资源，具有取之不尽，用之不竭的优点。太阳能应用之一是光伏发电技术，光伏发电技术具有不受原材料、能源和资源的限制的优点，具有十分广阔的发展前景，有很大的可能成为以后的电力和能源的主要来源。在太阳能的所有的发展领域中，发展速度最快、最为活跃的就是将太阳能应用于光伏照明系统中。近年来，中国在光伏LED产业中发展速度非常迅速，其应范围也非常广泛。LED技术的不断发展使得太阳能光伏发电与LED二者逐渐相结合，推动我国的＂绿色照明工程＂不断健康发展。
除此之外，半导体器件还具有一系列优点，具有低功耗、高效率、无污染、寿命长等特点，因此被广泛应用于照明领域。在我国倡导低碳生活的潮流中，将光伏发电技术与照明灯具结合起来应用于照明领域将成为主要的应用方向，这顺应了未来照明的发展方向。其原理如下：在白天有太阳光时，太阳能电池板把太阳能转换为电能，并将电能储存到蓄电池中，在晚上没有阳光时，可以利用白天存储到蓄电池的电能进行照明。可以解决目前存在的一些资源需求问题。
除了热光转换, 最常见的使用太阳能的形式, 太阳能可以转化为电能, 化学能, 机械能等。光伏能源具有交通便利、无污染、不排放、简单等优点, 受到了中国和全世界的关注。随着技术的进步, 光伏电站的发展得到了提高, 效率提高了, 商业生产成本稳步降低, 光伏技术的应用也得到了扩大。
美国、德国和日本等西方国家仍然是开发和使用照明技术的先锋。开发了大容量轻工具, 光效和光流也在上升。目前, 虽然我国照明技术领域的研究还比较不发达, 但一些科研机构在照明技术领域进行了研究, 与国际先进水平的差距正在缩小。我们提出的绿色照明项目的主要目标是减少照明能耗, 提高经济效益。由于我们对节能绿色能源的关注, 绿色照明技术得到了充分的发展。绿色照明现在在我们的日常生活中被广泛使用, 为我们提供了一个舒适的照明环境。在中国美丽建设和推进节能减排理念的背景下, 各级国家政府高度重视太阳能照明系统的开发和深入利用, 给予了极大的关心和政策支持 。
独立的街道照明作为道路照明的首选应用面临两个重要问题：供应性能和能源成本。根据过去的研究，混合可再生能源系统在路灯供应方面的优化似乎是解决这些问题的最有名的方法。然而，具有功率单元的非线性和负载模式的不确定性的路灯供应的复杂设计使得优化成为挑战。本研究采用遗传算法优化来处理这些复杂和不确定的系统。为了优化路灯供应，它考虑了单目标问题的能源成本以及多目标问题的能源成本和供应绩效。该研究还集成了基于交通的照明控制，以克服负载方面的功耗问题，从而影响路灯供应的最佳设计。利用MATLAB对包括真实天气数据，实际交通状况和优化算法的系统进行了仿真。基于该结果，所提出的方法在一年的模拟研究中将功耗降低了约47％。此外，路灯供应的最佳设计可使功率损耗最小化约39％，能源成本减少约29％。
1.2硅太阳能电池及参数
硅太阳能电池有三种，分别为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池。其中，这几种太阳能电池也有各自的特点。单晶硅太阳能电池的转换效率最高，制作技术也是最成熟的。在室内条件下，单晶硅太阳能电池的最高转换效率是24.7％，而大规模生产时的效率只有15％左右。多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅相比较而言，具有成本低廉的优点，此外，其转换效率也高于非晶硅薄膜电池。多晶硅薄膜太阳能电池在实验室的最高转换效率是18％，工业大批量生产时的转换效率约为10％。非晶硅薄膜太阳能电池具有成本低，重量轻，转换效率较高等的优点。适用于于大规模的生产，因此有极大的潜力。但是会受制于自身的材料引发的效率衰退效应，因此稳定性不是很高，这样一来，就直接影响了非晶硅薄膜太阳能电池的现实应用。

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