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基于太阳能的HBLED照明 [2]

2010-1-26  来源::《中国电源博览》104期  作者:Raghavan Sampath   有6088人阅读

  过去十五年,能源需求增长了十倍,能源成本上涨了四倍。断电和限电情况已经出现在美国和其他一些国家,并且随着能源需求的增长和能源生产的不能维击,这一情形会继续恶化。根据北美Electric Reliability Corp的最新报告,预计未来十年,仅美国的电力需求就将增长141,000兆瓦

  (3)能效更高

  LED光源比白炽灯和大多数四角钨灯源的效率更高。白色LED每瓦能提供20多个光通量单位,预计未来将达到每瓦50多个光通一单位。当选择大态照明作为替代照明时,必须考虑系统级的总体优势。例如,由于每瓦的出众光通量性能,楼宇照明系统中采用的LED要比与竞争光源每小时消耗的能源更少,这使得它们更环境友好、更经济高效。

  (4)LED的优点

  LED的优点主要体现在:

  可靠(10万个小时):维持成本降低

  能效更高:绿色的、经济高效的解决方案

  即时开启和安全可调光,无颜色变化:脉宽调制(PWM)控制

  没有水银:符合环境规定

  低压DC操作:不需要高压连接

  2、以太阳能为动力的LED照明工作原理

  图2是一个阐释基于太阳能的LED照明实施的结构图。太阳能面板将太阳能转换成电压,然后储存在电池中。带有两通道、16位元计时器的飞思卡尔8位HCS08QG4/8 MCU被用于电池充电和监视,驱动LED。PWM用于电池充电,ADC有于监视电池电压。

  如果电压下降到满充的50%。目的是为了提供更长持续时间的照明,即使亮度减少。如果电池电压降到10%,MCU将关闭LED,确保电池不会完全耗尽。

  3、选择正确的微控制器

  在选择以太阳能为动力的LED应用的MCU时,有多种备选方案。HCS08QG4/8器件以极有竞争力的价格,出色地将所需功能组合在一起。

  MC9S08QG8/4将飞思卡尔HCS08内核的优势扩展到低管脚数、小封装选件。QG器件是低压器件,其片上在线闪存可编程电压低至1.8V。它包括HCS08MCU的所有标准特性,如等待模式、多停止模式、强大模拟功能、一整套串列模块、温度传感器和强大内存选件。

  4、应用

  以太阳能为动力的HBLED照明可以用于街道照明、家庭照明、应急灯和乡村照明。
交通信号灯在大多数城市尽夜开启,街道照明在一天中的大部分时间开启。使用HBLED技术代替传统卤素灯和节能灯(CFL)的解决方案能够在能耗和维护成本方面实现巨大节省。

  国际金融公司(IFC)是世界银行集团的“照亮金字塔的土地”工程的私营投资机构,计划向全世界还没有连接到电网的16亿人销售以太阳能为动力的LED照明系统。由于缺乏电气照明,他们中的很多人及其企业改为依靠碳燃料(如煤油)来满足他们的照明需求。通过在这些地点使用太阳能和LED照明,我们可以减少与矿物燃料燃烧有关的健康危害和温室气体排放。

  5、结论

  2006年,中国是全球第二大电力消费国,总共消耗了24,750亿千瓦时的电力,其中12%用于照明。到2020年,如果LED效率达到150lm/W,即使是只渗透30%的中国市场,每年的能源节省就能达到2,000亿千瓦时。因此,LED照明技术是影响深远的、可量化的、可节省能源和成本的替代照明方案,为各种照明应用提供了低维护成本解决方案。由于使用的电要比很多传统照明方法少很多,LED还能通过减少发电及其相应的温室气体排放,寿命改善环境。

 



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