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太陽(yáng)能路燈原理，太陽(yáng)能路燈結(jié)構(gòu)原理

來(lái)源：整理 時(shí)間：2023-08-25 02:09:11 編輯：智能門(mén)戶(hù) 手機(jī)版

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1，太陽(yáng)能路燈結(jié)構(gòu)原理

太陽(yáng)能路燈是采用晶體硅太陽(yáng)能電池供電，免維護(hù)閥控式密封蓄電池（膠體電池）儲(chǔ)存電能，超高亮LED燈具作為光源，并由智能化充放電控制器控制，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)公用電力照明的路燈。太陽(yáng)能路燈工作原理說(shuō)明：白天太陽(yáng)能路燈在智能控制器的控制下，太陽(yáng)能電池板經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光的照射，吸收太陽(yáng)能光并轉(zhuǎn)換成電能，白天太陽(yáng)電池組件向蓄電池組充電，晚上蓄電池組提供電力給LED燈光源供電，實(shí)現(xiàn)照明功能。直流控制器能確保蓄電池組不因過(guò)充或過(guò)放而被損壞，同時(shí)具備光控、時(shí)控、溫度補(bǔ)償及防雷、反極性保護(hù)等功能。

太陽(yáng)能路燈結(jié)構(gòu)原理

2，太陽(yáng)能路燈的原理及配置

太陽(yáng)能電池板，路燈，燈桿，控制器，蓄電池，OK
原理很簡(jiǎn)單。白天的時(shí)候太陽(yáng)能電池板給電池充電 電池晚上就給路燈供電 ，路燈用的都是led 發(fā)光二極管 所以非常的省電。
利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池板白天太陽(yáng)能電池板接收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、蓄電池通過(guò)控制器自動(dòng)（光控+時(shí)控）對(duì)燈頭放電為夜間道路，公園等場(chǎng)所提供照明。蓄電池放電時(shí)間可以自行設(shè)定，充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池，并對(duì)路燈的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制

太陽(yáng)能路燈的原理及配置

3，太陽(yáng)能路燈的工作原理簡(jiǎn)介

系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)單，利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池?！　√?yáng)能電池板接收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過(guò)充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測(cè)到這一電壓值后動(dòng)作，蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放電8.5小時(shí)后，充放電控制器動(dòng)作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。
\蓄電池： 38Ah/12V鉛酸蓄電池；
太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)一般有五部分組成：太陽(yáng)能電池板 控制器 蓄電池 逆變器 負(fù)載 安裝附件1 太陽(yáng)能電池板 作用是將光能轉(zhuǎn)化為電能2 控制器是系統(tǒng)的核心部分 3 蓄電池 作用是儲(chǔ)存電能和為負(fù)載提供電能4 逆變器 如果負(fù)載的電壓為交流220就會(huì)用到 一般太陽(yáng)能路燈的工作電壓為 直流12V或24V 不會(huì)用到逆變器5 安裝附件
太陽(yáng)能路燈的工作原理：太陽(yáng)能電池板在白天吸收太陽(yáng)光，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)藏在蓄電池里，就是相當(dāng)于在白天用太陽(yáng)光給蓄電池充電，到了夜晚，蓄電池再給路燈供電！
太陽(yáng)能電池板將吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化為電能以后，將電能儲(chǔ)備蓄電池中，以便夜晚使用。蓄電池分為鉛酸電池和膠體電池。

太陽(yáng)能路燈的工作原理簡(jiǎn)介

4，太陽(yáng)能燈具的工作原理

白天用太陽(yáng)能電池板把吸收的陽(yáng)光轉(zhuǎn)化成電能，儲(chǔ)存在燈桿下面安裝的控制箱的蓄電池里面；晚上，蓄電池向燈具供電，使燈具發(fā)光。
太陽(yáng)能路燈太陽(yáng)能路燈是采用晶體硅太陽(yáng)能電池供電，免維護(hù)閥控式密封蓄電池（膠體電池）儲(chǔ)存電能，超高亮LED燈 太陽(yáng)能路燈。
一、太陽(yáng)能燈具的工作原理 太陽(yáng)能燈具是利用太陽(yáng)能電池的伏特效應(yīng)原理，在白天太陽(yáng)能電池吸收太陽(yáng)能光子能量，通過(guò)控制器向蓄電池組充電，在夜晚蓄電池提供電力給直流燈負(fù)載。直流控制器在陽(yáng)光充足或者長(zhǎng)期陰雨天氣下，能確保蓄電池不因?yàn)檫^(guò)充或過(guò)放而發(fā)生破壞，同時(shí)具備光控、聲控、溫度補(bǔ)償、和防雷、反極性保護(hù)等功能。 二、太陽(yáng)能燈具有什么特點(diǎn) 1、獨(dú)立安裝，不需要埋線、回填、節(jié)省施工費(fèi)用。 2、不需要店里增容設(shè)備，節(jié)省了配套設(shè)備的費(fèi)用支出。 3、太陽(yáng)能燈具是自動(dòng)控制，不需要人員管理，節(jié)省管理開(kāi)支。 4、不使用電力，節(jié)省電力運(yùn)行費(fèi)用。 5、維護(hù)簡(jiǎn)單，使用安全，不會(huì)發(fā)生觸電事故。 6、非常節(jié)能，通過(guò)太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換成電能。 7、太陽(yáng)能燈具環(huán)保、無(wú)污染、無(wú)輻射。 8、使用的直流電壓在12v~36v，非常安全，不會(huì)有觸電、火災(zāi)等發(fā)生。 9、安裝簡(jiǎn)單，不會(huì)有停電限電顧慮，在沒(méi)有電的地方一樣能使用。 10、使用壽命長(zhǎng)，光效強(qiáng)，采用高效節(jié)能燈光源，長(zhǎng)期耐用。 11、不需要繳納電費(fèi)、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低。 12、太陽(yáng)能燈具的使用范圍非常廣，小區(qū)、學(xué)校、工廠、景區(qū)等區(qū)域都可以使用。 13、更換下來(lái)的太陽(yáng)能電池板可以回收利用。 14、高檔、節(jié)能、是品位的象征。 15、可以避免景觀工程改造、材料老化、供電不正常，水電管道的沖突等方面帶來(lái)的安全隱患。

5，太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)工作原理是什么

太陽(yáng)能路燈以太陽(yáng)光為能源，白天充電晚上使用，無(wú)需復(fù)雜昂貴的管線鋪設(shè)，可任意調(diào)整燈具的布局，安全節(jié)能無(wú)污染，無(wú)需人工操作工作穩(wěn)定可靠，節(jié)省電費(fèi)免維護(hù)。工作原理系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)單，利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池白天電池板接收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過(guò)充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、金豆太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測(cè)到這一電壓值后動(dòng)作，蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放電8.5小時(shí)后，充放電控制器動(dòng)作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。
太陽(yáng)能工作原理是利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池板，在白天電池板接收太陽(yáng)輻射能并將其轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過(guò)充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至設(shè)定值時(shí)，向日葵陽(yáng)光太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓4.5V左右，充放電控制器自動(dòng)檢測(cè)到這一電壓值后發(fā)出制動(dòng)指令，蓄電池開(kāi)始對(duì)燈頭放電。蓄電池放電8.5小時(shí)后，充放電控制器發(fā)出制動(dòng)指令，蓄電池放電結(jié)束。 它通過(guò)太陽(yáng)能電池板利用光能轉(zhuǎn)化為電能，街道兩旁的太陽(yáng)能路燈都是通過(guò)聯(lián)網(wǎng)控制，每根路燈都是并聯(lián)連接，每根路燈都有太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能蓄電池、太陽(yáng)能控制器、主光源、電池箱、主燈頭、燈桿及電纜線八大要素組成。保證在連續(xù)陰雨天時(shí)，也能正常照明。希望我的回答可以幫到你，望采納！
利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池板白天太陽(yáng)能電池板接收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、蓄電池通過(guò)控制器自動(dòng)（光控+時(shí)控）對(duì)燈頭放電為夜間道路，公園等場(chǎng)所提供照明。蓄電池放電時(shí)間可以自行設(shè)定，充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池，并對(duì)路燈的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。
通過(guò)單晶硅或者多晶硅的電池片經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光照射產(chǎn)生光伏反應(yīng)，來(lái)給蓄電池充電。然后蓄電池給燈具供電。至于具體的參數(shù)，我就說(shuō)不太準(zhǔn)確。

6，跪求太陽(yáng)能路燈原理圖

額 其實(shí)你能搜索到的…… 　1 ．工作原理　　電路原理見(jiàn)圖 1 所示。該電路由以 U5 為核心組成的蓄電池過(guò)充電控制電路、以 U 4A ～U4D為核心組成的蓄電池電壓指示電路及顯示電壓按鈕開(kāi)關(guān) KS1 電路、以 U1B 組成的蓄電池過(guò)放電控制電路、以 U1A組成的開(kāi)燈檢測(cè)控制電路、以 U2 組成的開(kāi)燈及延時(shí)熄燈及二次開(kāi)燈定時(shí)控制電路，以及以控制三極管Q2驅(qū)動(dòng)繼電器組成的輸出控制電路等組成?，F(xiàn)分別介紹如下?！　?1) 過(guò)充電、過(guò)放電檢測(cè)保護(hù)部分太陽(yáng)能電池組件板或陣列由插口 CZ1 的①腳輸入，加至防反充電二極管 D2 的正極．D2的負(fù)極接 12V 蓄電池的正極，即 CZ1 的③腳?？刂破髟诔跏忌想姇r(shí)，由于 C4 的作用使 U5②腳為低電平，③腳輸出高電平，Q7 導(dǎo)通； Q8 截止，允許太陽(yáng)能電池給蓄電池充電。當(dāng)蓄電池所充的電壓小于 14 ． 4V 時(shí)，由R13 、 (R38 十R39) 組成的串聯(lián)分壓電路送至 U5 ②、⑥電壓低于 2 ／ 3 U5 的供電電壓時(shí)，即小于6V，電路維持充電狀態(tài)；隨著充電時(shí)間的延長(zhǎng)，蓄電池電壓逐漸升高，當(dāng) U5 ②、⑥的電壓高于 2 ／ 3 U5 供電電壓時(shí)，U5③腳輸出低電平， Q7 截止、 Q8 導(dǎo)通，給太陽(yáng)能電池板泄放電流，停止對(duì)蓄電池充電。在U5③腳輸出低電平的狀態(tài)下，其⑦腳導(dǎo)通，相當(dāng)于將 1140 并入電路中。此時(shí)電路的分壓比為： R38+ R39 ／／ R40／IRl3+(R38+R39) ／／ R40 ，不難算出，當(dāng)蓄電池電壓低于設(shè)定值 13V 時(shí)．電路狀態(tài)再次翻轉(zhuǎn)，U5③腳輸出高電平，允許蓄電池充電。　　(2) 開(kāi)燈檢測(cè)方法與控制　　太陽(yáng)能電池板是一個(gè)很好的光敏元件，其輸出電流、電壓能隨著接受光的強(qiáng)度和照度變化而變化，本控制器就是利用這一原理實(shí)現(xiàn)開(kāi)、關(guān)燈控制的。太陽(yáng)能電池板PVin 輸入電壓經(jīng) R5 、 R6 串聯(lián)分壓后；加至運(yùn)放 U 1A ②腳，其③腳接于 R9 、R8+VR1的分壓點(diǎn)上。在白天，太陽(yáng)能電池板在陽(yáng)光的照射下輸出電壓很高，其經(jīng) R5 、 R6 分壓后使運(yùn)放 U 1A②腳電壓高于③腳， U 1A①腳輸出低電平， Q1 截止， U2 無(wú)供電電壓不工作，Q2截止，繼電器不吸合，系統(tǒng)無(wú)輸出電壓，路燈不工作。隨著天色漸黑，太陽(yáng)能電池板輸出電壓降低。 UlA ②腳的電壓也同步降低，當(dāng) U1A②腳電壓低于③腳時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)， U 1A ①腳輸出高電平， Q1 導(dǎo)通，定時(shí)電路 U2 得電工作， Q2 導(dǎo)通、JDQ1吸合點(diǎn)亮路燈。圖中 VR1 為路燈開(kāi)燈時(shí)刻設(shè)置調(diào)節(jié)電位器，調(diào)節(jié) VRl 可設(shè)置不同時(shí)刻點(diǎn)亮路燈。DW1是鉗位二極管，作用是避免白天太陽(yáng)能電池板接受的電壓過(guò)高導(dǎo)致 U 1A ②腳輸入電壓過(guò)高而損壞。 C1 為儲(chǔ)能電容，作用是防止 U1A②腳電壓瞬時(shí)突變誤點(diǎn)亮路燈。 R14 為反饋電阻．其作用是使 U 1A 成為一個(gè)遲滯比較器．防止和避免 U1A在開(kāi)燈點(diǎn)附近振蕩而反復(fù)開(kāi)、關(guān)路燈?！　?3) 路燈延時(shí)電路點(diǎn)亮、熄滅控制電路　　延時(shí)控制電路選用 CD4541BE 可編程定時(shí)控制芯片，它功耗低、內(nèi)置可編程分頻器電路，最大分頻級(jí)數(shù)為 65536 級(jí)?！　”究刂破髟O(shè)計(jì)定時(shí)開(kāi)燈和定時(shí)關(guān)燈時(shí)間調(diào)節(jié)范圍是： 2 ． 093 小時(shí) -11 ． 93 小時(shí)．分別由 V ： R2 和VR3控制調(diào)節(jié)?！　?4) 蓄電池停止放電優(yōu)先控制電路　　若在路燈欲點(diǎn)亮或已點(diǎn)亮?xí)r，蓄電池電壓已經(jīng)低于其允許終止放電值時(shí)， Q4 導(dǎo)通．此時(shí)無(wú)論 U 1A 輸出高電平與否，均會(huì)使Q1截止，從而保護(hù)蓄電池避免過(guò)放電損壞?！　?5) 電池電壓指示電路　　為了讓現(xiàn)場(chǎng)看管、維護(hù)人員及時(shí)了解、掌握蓄電池的狀態(tài)，本控制器設(shè)有 LED 電池電壓指示裝置，通過(guò)LLED點(diǎn)亮的數(shù)量指示蓄電池電壓的高低?！　? ．電路調(diào)試　　制作中發(fā)現(xiàn)。 NE555 時(shí)基電路的實(shí)際狀態(tài)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，即 1 ／ 3V( ： C 與 2 ／3VCC狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)跳變點(diǎn)并不是嚴(yán)格遵循理論值。通過(guò)調(diào)節(jié)電阻 R13 可實(shí)現(xiàn) 14 ． 4V 的過(guò)充電控制。將 R13 由設(shè)計(jì)的100kΩ換為 120k Ω即可達(dá)到實(shí)際要求。同理，通過(guò)調(diào)節(jié) VR4 可校準(zhǔn)蓄電池指示電壓。　　二、用 PIC 12F 675 單片機(jī)制作的太陽(yáng)能路燈控制器　　圖 2 是用： PIC 12F 675 單片機(jī)制作的太陽(yáng)能路燈控制器電路。 PIC 12F 675 是 8 引腳單片機(jī)，具有 6個(gè)I ／ 0 口，自帶內(nèi)部 RC 振蕩器 ( 振蕩頻率為 4MHz) 、 4 路 10 位 A ／D轉(zhuǎn)換器、一路比較器，該控制器性能穩(wěn)定、可靠，耗電低?！　? ．工作原理　　PIC 12F675控制蓄電池的過(guò)充電、過(guò)放電，開(kāi)、關(guān)路燈功能，定時(shí)點(diǎn)亮、天黑自動(dòng)點(diǎn)亮、延時(shí)點(diǎn)亮、自動(dòng)跟蹤點(diǎn)亮等功能，路燈點(diǎn)亮測(cè)試控制功能，LED指示功能等。　　由蓄電池 BTl 、蓄電池過(guò)充電控制執(zhí)行場(chǎng)效應(yīng)管 01 、三端穩(wěn)壓器 U1 組成電源供電系統(tǒng)； Q2 、 Q4．組成放電控制；K1 手動(dòng)， R_GM1 光控自動(dòng)開(kāi)燈系統(tǒng)，蓄電池分壓電阻，發(fā)光指示二極管等部分組成。太陽(yáng)能電池板電壓由接口J3輸入．經(jīng)防反充二極管 D1 后分成兩路，一路經(jīng) U1 LM 78L 05 穩(wěn)壓后，為 PIC 12F675單片機(jī)提供工作電源，另一路經(jīng) FB 保險(xiǎn)絲給蓄電池充電。單片機(jī)上電后，首先由 Rf 、 Cf組成的硬件電路進(jìn)行復(fù)位．然后由軟件控制U2 ③腳 GP4 輸出高電平，讓 Q4 導(dǎo)通、 Q2 截止，控制系統(tǒng)停止放電，再檢測(cè) U2⑦腳 GP0 上的分壓值，通過(guò)內(nèi)部 A／ D 轉(zhuǎn)換及軟件運(yùn)算間接檢測(cè)、判斷蓄電池是否欠壓、過(guò)壓．若蓄電池發(fā)生過(guò)充電，則通過(guò)軟件控制U2 ②腳 GP5 輸出高電平，使 Q1導(dǎo)通．短路太陽(yáng)能電池板、停止向蓄電池充電，同時(shí)點(diǎn)亮“過(guò)充電”指示燈 LED2；若未發(fā)生過(guò)充電，則 U2 ②腳 GP5輸出低電平，允許蓄電池充電。通過(guò)檢測(cè) U2 ⑥腳 GP1 所接的光敏電阻R_GM1上的分壓值，判斷是否已經(jīng)“天黑，到了開(kāi)路燈時(shí)間”，若到了預(yù)設(shè)的開(kāi)燈點(diǎn)，則由軟件控制 u2 ③腳 GP4 輸出低電平，使 Q4截止、02 導(dǎo)通，點(diǎn)亮路燈。若不到開(kāi)燈點(diǎn)，則程序返回，循環(huán)檢測(cè)上述諸參數(shù)。　　K1 是手動(dòng)開(kāi)燈按鈕。按下 K1 ，路燈點(diǎn)亮。單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)光敏電阻R_GM1上的分壓值，判斷是否“天黑”，若是天黑．則按設(shè)計(jì)要求點(diǎn)亮路燈，若否，單片機(jī)進(jìn)入路燈控制器“測(cè)試”功能：2分鐘后路燈自動(dòng)熄滅?！　? ．說(shuō)明　　由于單片機(jī)程序設(shè)計(jì)十分靈活，故這里用“開(kāi)燈點(diǎn)”作為開(kāi)燈標(biāo)記符，這個(gè)點(diǎn)可以是時(shí)間。也可以是天黑的“程度”。若定義的是時(shí)間，可以讓路燈從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，點(diǎn)亮若干小時(shí)后熄滅；若是天黑的程度，可以讓路燈到了此天黑程度后開(kāi)始點(diǎn)亮。此后既可計(jì)時(shí)熄滅，也可判別天亮后熄滅。一切由軟件設(shè)計(jì)人員抉擇。
太陽(yáng)能路燈由以下幾個(gè)部分組成：太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及燈具外殼，有的還要配置逆變器。 1、太陽(yáng)能電池板 太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能路燈中的核心部分，也是太陽(yáng)能路燈中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送至蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)。太陽(yáng)能電池主要使用單晶硅為材料。用單晶硅做成類(lèi)似二極管中的p-n結(jié)。工作原理和二極管類(lèi)似。只不過(guò)在二極管中，推動(dòng)p-n結(jié)空穴和電子運(yùn)動(dòng)的是外部電場(chǎng)，而在太陽(yáng)能電池中推動(dòng)和影響p-n結(jié)空穴和電子運(yùn)動(dòng)的是太陽(yáng)光子和光輻射熱。也就是通常所說(shuō)的光生伏特效應(yīng)原理。目前光電轉(zhuǎn)換的效率，大約是光伏電池效率大約是單晶硅13％－15％，多晶硅11％－13％。目前最新的技術(shù)還包括光伏薄膜電池。 2、太陽(yáng)能控制器 太陽(yáng)能燈具系統(tǒng)中最重要的一環(huán)是控制器，其性能直接影響到系統(tǒng)壽命，特別是蓄電池的壽命?？刂破饔霉I(yè)級(jí)mcu做主控制器，通過(guò)對(duì)環(huán)境溫度的測(cè)量，對(duì)蓄電池和太陽(yáng)能電池組件電壓、電流等參數(shù)的檢測(cè)判斷，控制mosfet器件的開(kāi)通和關(guān)斷，達(dá)到各種控制和保護(hù)功能?；拭髦悄苄吞?yáng)能燈具控制器能為蓄電池提供全面保護(hù)，使蓄電池更能可靠地長(zhǎng)久工作。 太陽(yáng)能照明原理、組成及控制系統(tǒng) 2010年01月21日 作者：胡興軍 來(lái)源：《中國(guó)電源博覽》第106期 編輯：李遠(yuǎn)芳 3、蓄電池 由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸蓄電池、ni-cd蓄電池、ni-h蓄電池。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽(yáng)能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái)，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池過(guò)大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時(shí)造成浪費(fèi)。蓄電池應(yīng)與太陽(yáng)能電池、用電負(fù)荷（路燈）相匹配?？捎靡环N簡(jiǎn)單方法確定它們之間的關(guān)系。太陽(yáng)能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以上，系統(tǒng)才能正常工作。太陽(yáng)能電池的電壓要超過(guò)蓄電池的工作電壓20~30%，才能保證給蓄電池正常負(fù)電。蓄電池容量必須比負(fù)載日耗量高6倍以上為宜。 4、光源 太陽(yáng)能路燈采用何種光源是太陽(yáng)能燈具是否能正常使用的重要指標(biāo)，一般太陽(yáng)能燈具采用低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無(wú)極燈、led光源。 led燈光源，壽命長(zhǎng)，可達(dá)1000000小時(shí)，工作電壓低，不需要逆變器，光效較高，國(guó)產(chǎn)50lm/w，進(jìn)口80lm/w。隨著技術(shù)進(jìn)步，led的性能將進(jìn)一步提高。筆者認(rèn)為led作為太陽(yáng)能路燈的光源將是一種趨勢(shì)。目前多數(shù)草坪燈選用led作為光源，主要利用太陽(yáng)能電池的能源來(lái)進(jìn)行工作。當(dāng)白天太陽(yáng)光照射在太陽(yáng)能電池上，把光能轉(zhuǎn)變成電能存貯在蓄電池中，再由蓄電池在晚間為草坪燈的led(發(fā)光二極體)提供電源。led節(jié)能、安全、壽命長(zhǎng)，工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽(yáng)能草坪燈上。特別是led技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了其關(guān)鍵的突破，并且其特性在過(guò)去5年中有很大提高，其性能價(jià)格比也有較大的提高。 5、燈桿及燈具外殼 燈桿的高度應(yīng)根據(jù)道路的寬度、燈具的間距，道路的照度標(biāo)準(zhǔn)確定。燈具外殼根據(jù)我們收集了許多國(guó)外太陽(yáng)燈資料，在美觀和節(jié)能之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能，燈具外觀要求不高，相對(duì)實(shí)用就行。 二、太陽(yáng)能路燈照明控制系統(tǒng) 1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 太陽(yáng)能路燈微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由微機(jī)主控線路、太陽(yáng)能電池板、蓄電池充放電器、蓄電池組、led光源驅(qū)動(dòng)和led燈等幾部分組成。系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示：(1)微機(jī)主控線路 微機(jī)主控線路是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，控制整個(gè)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的正常運(yùn)行。微機(jī)主控線路具有測(cè)量功能，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能電池板電壓、蓄電池電壓等參數(shù)的檢測(cè)判斷，控制相應(yīng)線路的開(kāi)通或關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)各種控制和保護(hù)功能。 (2)充電驅(qū)動(dòng)線路 充電驅(qū)動(dòng)線路由mosfet驅(qū)動(dòng)模塊及mosfet組成。mosfet驅(qū)動(dòng)模塊采用高速光藕隔離，發(fā)射極輸出，有短路保護(hù)和慢速關(guān)斷功能。選用的mosfet為隔離式、節(jié)能型單片機(jī)開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用ic，驅(qū)動(dòng)led的全電壓輸入范圍為150v～200v，輸出電流為8a～9a。輸入電壓范圍寬，具有良好的電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率，抗干擾能力強(qiáng)，低功耗。本系統(tǒng)通過(guò)充電驅(qū)動(dòng)線路完成太陽(yáng)能電池組向蓄電池的充電，電路中還提供了相應(yīng)的保護(hù)措施。 (3)led驅(qū)動(dòng)線路 由igbt驅(qū)動(dòng)模塊及mosfet組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈亮度的調(diào)節(jié)及路燈的開(kāi)關(guān)。 (4)太陽(yáng)能電池組 太陽(yáng)能電池組由太陽(yáng)能電池單體(工作電壓約為0.5v,工作電流約為20～25ma/cm2,面積為10cm×10cm)以串、并方式連接成組件，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組件包括36片單體，使一個(gè)太陽(yáng)能電池組件大約能產(chǎn)生17v的電壓，成為一個(gè)額定電壓為12v的蓄電池池組。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)需要更高的電壓和電流組件時(shí)，可把多個(gè)組件組成太陽(yáng)能電池方陣，以獲得所需要的電壓和電流。 太陽(yáng)能電池在整個(gè)系統(tǒng)中的作用有兩個(gè)：其一是把太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能，即白天時(shí)，太陽(yáng)能電池給蓄電池充電；其二是太陽(yáng)能電池作為系統(tǒng)的光控元件，從太陽(yáng)能電池兩端電壓的大小，即可檢測(cè)戶(hù)外的光亮程度，也就是從太陽(yáng)能電池電壓的大小來(lái)判斷天黑和天亮及l(fā)ed照明光源的亮度。 (5)蓄電池組 由于從光伏陣列得到的能量不總是與電子負(fù)載的需求相符，當(dāng)光伏陣列本身不能提供足夠的功率時(shí)，蓄電池仍能使負(fù)載工作。如果電子負(fù)載需要在夜間或在多云或陰天時(shí)工作，就需要能量的存儲(chǔ)。蓄電池存儲(chǔ)能量的大小設(shè)計(jì)為自主運(yùn)行期間滿足平均每日電子負(fù)載的需求。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)能儲(chǔ)備5～7天的夜間照明用電量。蓄電池是整個(gè)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它是整個(gè)太陽(yáng)能系統(tǒng)的儲(chǔ)備能源設(shè)備，白天時(shí)太陽(yáng)電池給蓄電池充電，晚上，系統(tǒng)和負(fù)載所用電全部由蓄電池來(lái)提供，其次，陰雨天的供電也要靠蓄電池來(lái)完成。在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中，由光伏陣列產(chǎn)生的電能不總是在電能產(chǎn)生的同時(shí)加以使用，所以在多數(shù)獨(dú)立光伏系統(tǒng)中需要蓄電池。 (6)通信裝置 由無(wú)線數(shù)傳模塊組成。無(wú)線數(shù)傳模塊支持gprs,帶有rs-232接口，通信距離達(dá)100米，抗干擾性強(qiáng)，不受廣播電視，移動(dòng)通信干擾，實(shí)現(xiàn)相鄰路燈終端之間的通信。 2.功能控制 (1)太陽(yáng)能路燈控制器的基本要求 太陽(yáng)能路燈由多個(gè)led燈串聯(lián)而成，路燈照明系統(tǒng)不但消耗大量的電能，而且還需要投入巨額的日常維護(hù)費(fèi)用，給城市帶來(lái)電力供應(yīng)和財(cái)政支出的雙重壓力。制定“按需照明”的供電策略可以緩解這一矛盾。通過(guò)編程可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分布在城市繁華路段的路燈機(jī)動(dòng)靈活的控制，可在任意時(shí)間段內(nèi)通過(guò)pwm方式實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制，以達(dá)到既烘托城市燈光氣氛的目的?？刂苹疽笕缦拢? 1)對(duì)前半夜與后半夜的亮度進(jìn)行控制，控制比例依情況而定； 2)開(kāi)啟單邊路燈策略，即蓄電池現(xiàn)有電量只供一路路燈照明，另一路路燈關(guān)閉； 3)半夜燈策略，即前半夜開(kāi)燈，后半夜關(guān)燈，蓄電池現(xiàn)有電量只供前半夜照明使用。 太陽(yáng)能路燈都是以自然光線的強(qiáng)弱來(lái)控制照明燈具的開(kāi)關(guān)，這些光控太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的前提。系統(tǒng)容量可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢谩庀髼l件和負(fù)載狀況做出最優(yōu)化設(shè)計(jì)。但是由于季節(jié)因素，冬天太陽(yáng)輻射要比夏天少，太陽(yáng)電池陣冬天產(chǎn)生的電量比夏天少，可是冬天需要照明的電量卻比夏天多，從而使照明系統(tǒng)的發(fā)電量與需電量形成反差，依然難以平衡月發(fā)電量盈余和耗電量虧損。為了提高照明系統(tǒng)發(fā)電量的利用率，克服系統(tǒng)缺電帶來(lái)的不足，在太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的發(fā)展中，人們不斷的對(duì)照明系統(tǒng)常用的控制模式進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)各種實(shí)際可行的工作模式，同時(shí)光源技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代中，蓄電池的充電模式也在不斷的研究探索中有效利用率越來(lái)越高，因此在太陽(yáng)能各個(gè)組成部分的發(fā)展和協(xié)調(diào)中，太陽(yáng)能照明系統(tǒng)正在不斷地趨于完善。 根據(jù)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的特點(diǎn)，路燈運(yùn)行要兼顧蓄電池剩余容量的影響。當(dāng)路燈正常開(kāi)啟時(shí)，根據(jù)蓄電池剩余容量檢測(cè)法得到當(dāng)前蓄電池容量，通過(guò)查詢(xún)后得到蓄電池將要維持的供電時(shí)間，平均使用蓄電池現(xiàn)有電量，同時(shí)根據(jù)當(dāng)晚可使用的蓄電池電量對(duì)路燈照明方式靈活控制，合理使用蓄電池現(xiàn)有電量。 (2)蓄電池充放電控制功能 蓄電池充放電控制是整個(gè)系統(tǒng)的重要功能，它影響整個(gè)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還能防止蓄電池組的過(guò)充電和過(guò)放電。蓄電池的過(guò)充電或過(guò)放電對(duì)其性能和壽命有嚴(yán)重影響。充放電控制功能，按控制方式可分為開(kāi)關(guān)控制(含單路和多路開(kāi)關(guān)控制)型和脈寬調(diào)制(pwm)控制(含最大功率跟蹤控制)型。開(kāi)關(guān)控制型中的開(kāi)關(guān)器件，可以是繼電器，也可以是mos晶體管。脈寬調(diào)制(pwm)控制型只能選用mos晶體管作為其開(kāi)關(guān)器件。本系統(tǒng)采用脈寬調(diào)制控制器方式，并選用mos晶體管作為開(kāi)關(guān)器件。當(dāng)白天晴天的情況下，根據(jù)蓄電池的剩余容量，選擇相應(yīng)的占空比方式向蓄電池充電，力求高效充電；夜間根據(jù)蓄電池的剩余容量及未來(lái)的天氣情況，通過(guò)調(diào)整占空比方式進(jìn)而調(diào)節(jié)led燈亮度，以保證均衡合理使用蓄電池。 此外系統(tǒng)還具有對(duì)蓄電池過(guò)充的保護(hù)功能，即充電電壓高于保護(hù)電壓(15v)時(shí)，自動(dòng)調(diào)低蓄電池的充電電壓；此后當(dāng)電壓掉至維護(hù)電壓(13.2v)時(shí)，蓄電池進(jìn)入浮充狀態(tài)，當(dāng)?shù)陀诰S護(hù)電壓(13.2 v)后浮充關(guān)閉，進(jìn)入均充狀態(tài)。當(dāng)蓄電池電壓低于保護(hù)電壓(11v)時(shí)，控制器自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載開(kāi)關(guān)以保護(hù)蓄電池不受損壞。通過(guò)pwm方式充電，既可使太陽(yáng)能電池板發(fā)揮最大功效，又提高了系統(tǒng)的充電效率。本設(shè)計(jì)對(duì)蓄電池的反接、過(guò)充，過(guò)放具有相應(yīng)保護(hù)措施。 (3)太陽(yáng)能路燈運(yùn)行方式控制功能 高亮度大電流led燈，由于相同亮度的情況下，比白熾燈省電約90%，得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)已有逐漸替代常規(guī)照明燈的趨勢(shì)。 太陽(yáng)能路燈由多個(gè)led燈串聯(lián)而成，亮度通過(guò)pwm方式可調(diào)，即通過(guò)en端改變流經(jīng)led的電流，從而調(diào)節(jié)led燈亮度，電流強(qiáng)度可以從幾毫安到1安培，最終使led燈達(dá)到預(yù)期的亮度。 pwm信號(hào)可由微控制器產(chǎn)生，也可由其它脈沖信號(hào)產(chǎn)生，pwm信號(hào)可使通過(guò)led燈的電流從0變到額定電流，即可使led燈從暗變?yōu)檎Ａ炼?。pwm占空比越小(高電平時(shí)間長(zhǎng))，亮度越高。利用pwm控制led的亮度，非常方便和靈活，是最常用的調(diào)光方法，pwm的頻率可從幾十hz到幾千khz。 pwm調(diào)光是通過(guò)控制mosfet晶體管實(shí)現(xiàn)的。由于本系統(tǒng)路燈單元采用的電壓是由幾個(gè)蓄電池串聯(lián)產(chǎn)生的，所以選用mosfet晶體管時(shí)，首先要考慮mosfet的耐壓，本系統(tǒng)要求mosfet的耐壓要高于40v；其次，根據(jù)驅(qū)動(dòng)led燈電流的大小，選擇mosfet的ids的最大電流。在直流供電情況下，首先考慮的是ids最大電流值和rds值。一般情況下，應(yīng)選用mosfet的ids最大電流是led燈驅(qū)動(dòng)電流的5倍以上；另外還要選擇mosfet的內(nèi)阻要小；led驅(qū)動(dòng)電流越大，rds應(yīng)越小，rds越小，變換效率越高。 城市太陽(yáng)能路燈是和人民生活密切相關(guān)的公共設(shè)施，它在一定程度上反映了城市的繁榮程度及發(fā)展水平。在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，路燈的更新多是局限于其照明部分，隨著城市及電子技術(shù)的發(fā)展，城市路燈系統(tǒng)經(jīng)歷了手工控制、自動(dòng)定時(shí)/光電控制、計(jì)算機(jī)程序控制的發(fā)展過(guò)程。用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)城市太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的自動(dòng)控制，對(duì)于提高城市的現(xiàn)代化管理水平，節(jié)省人力、物力，都具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。通過(guò)有效的調(diào)節(jié)燈光開(kāi)關(guān)時(shí)間，能夠極大地提高了路燈系統(tǒng)的工作質(zhì)量和工作效率，為城市照明系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)、擴(kuò)展、提供全面的解決方案和強(qiáng)有力的技術(shù)支持，提高了城市照明運(yùn)行管理水平。
文章TAG：太陽(yáng)能路燈原理太陽(yáng)能路燈結(jié)構(gòu)原理

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