太陽能路燈的結構、原理及設計思路

太陽能路燈的應用具有重要的現實意義，尤其是靠小規?；鹆Πl電或季節性水力發電的地區，更應大力發展太陽能電力。太陽能路燈以其先進、穩定、智能、成熟的控制技術及顯著的節能特性、簡便的維護方式等特點得到推廣。隨著太陽能照明燈具產品的普及，很多應用項目存在質量和售后服務問題。因此，需及時分析原因、規范市場，使太陽能路燈市場健康有序地發展。太陽能是地球上最為直接、普遍、清潔的能源，其作為一種可再生能源，每天達到地球表面的輻射能量約2.5億萬桶石油。

本文主要詳解太陽能路燈的設計，首先介紹了太陽能路燈的根本結構、作業原理及太陽能路燈設計所需的數據，其次闡述了太陽能路燈的設計思路與要點，最后介紹了一款基于單片機的智能太陽能路燈設計方案詳解。

一、太陽能路燈的根本結構及作業原理

1、太陽能路燈根本結構

太陽能路燈首要由太陽電池組件、組件、支架、光源、操控器、蓄電池、燈桿等幾部分組成。

2、太陽能路燈的作業原理

太陽能路燈運用太陽電池的光生伏特效應原理，白日太陽電池吸收太陽能光子能量發生電能，經過操控器儲存在蓄電池里，當夜幕來臨或燈具周圍光照度較低時，蓄電池經過操控器向光源供電一直到設定的時刻后堵截。

二、太陽能路燈設計所需的數據

1、經過已知太陽能路燈運用地來查找運用地的經度與緯度。經過（我國不同歪斜面上太陽輻射數據庫）來斷定太陽電池組件的歪斜角與方位角及核算該區域的太陽能規范峰值日照時刻。

2、路燈所選用光源的功率（W）。光源功率的巨細直接影響著整個體系的參數安穩性。

3、太陽能路燈每天晚上作業的時刻（H）。這是決議太陽能路燈體系中組件巨細的中心參數，經過斷定作業時刻，能夠開始核算負載每天的功耗和與之相應的太陽電池組件的充電電流。

4、太陽能路燈需求堅持的接連陰雨天數（d）。這個參數決定了蓄電池容量的巨細及陰雨天往后修復電池容量所需求的太陽電池組件功率。

5、斷定兩個接連陰雨天之間的距離天數D。這是決議體系在一個接連陰雨天往后充溢蓄電池所需求的電池組件功率。

三、太陽能路燈的設計思路與要點

太陽能光伏發電系統的基本原理相同，因而太陽能路燈的設計思路也可以依據一般的太陽能發電系統，先確定光源的功率，每天的工作時間，保證幾個陰雨天然后計算蓄電池的容量和太陽電池組件的功率。但太陽能路燈又有其特殊性，需要確保系統工作的穩定與可靠，所以在設計時需要特別注意。

1、太陽能電池組件

太陽電池組件的電壓會隨著溫度的升高而降低，由于高溫的影響，電池組件的電壓損失約 2V，而充電過程控制器上的二極管壓降 0.7V，所以選擇工作電壓為 18V 的組件。由于太陽能路燈的特殊性，太陽能電池板一般安裝在路燈桿上，對于路燈桿而言，一般都是 5 米以上，重心較高，而且大部分太陽電池板都是懸掛式，為增強整套設備的抗風力，一般選擇多塊太陽電池板組成所需要的組件功率。

2、蓄電池（組）

在選擇蓄電池時，需要考慮放電率對蓄電池容量的影響，溫度對蓄電池容量的影響，放電深度對蓄電池容量的影響等幾個方面。所以一定要選用深循環的太陽能專用蓄電池。蓄電池在進行并聯連接時，需要考慮各單體電池間的不平衡影響，通常情況下并聯組數量不宜超過 4 組。

3、控制器

控制器是整個路燈系統中充當管理者的關鍵部件，它的最大功能是對蓄電池進行全面的管理，好的控制器應當根據蓄電池的特性，設定各個關鍵參數點，比如蓄電池的過充點、過放點，恢復連接點及SOC放電控制等。在選擇路燈控制器時，特別需要注意控制器恢復連接點參數，由于蓄電池有電壓自動恢復特性，當蓄電池處于過放電狀態時，控制器切斷負載，隨后蓄電池電壓恢復，如果些時控制器各參數點設置不當，則可能出現燈具閃爍不定，縮短蓄電池和光源的壽命。

4、光源的選擇

光源的選型對于太陽能路燈來說是最關鍵的一步，目前針對太陽能路燈專用的光源較少，為減少有限能量的損失，光源盡量選直流光源。目前常見的光源有直流節能燈、高頻無極燈、低壓鈉燈和LED光源。

LED 作為半導體光源，其發展勢頭強勁，是太陽能路燈最為理想的光源，LED路燈光源是一款多功能、環保節能型路燈光源，適合在各種場合的照明使用。LED路燈驅動器是專門針對LED路燈系統所研發的產品，用于提供LED燈具穩定的電源。運用先進的電子電力技術，設計了高效率增強以及超節能脈波寬度調變（PWM）兩種輸出模式，配合時間控制，可以在需要的時候（上半夜天黑人多車多的時候）以高效率增強模式點亮LED燈具，提供良好的照明，而其它時間段（后半夜人車稀少的時候）則以超節能模式輸出，節約蓄電池的電力的消耗。另外，國內大部分太陽能路燈項目照明亮度需滿足城市道路照明標準。

太陽能防水感應燈庭院燈戶外燈板是利用太陽能電池板將太陽能轉換為電能的燈具，可根據用戶需求進行二次開發。

因光照強度和光照時長不同，充電能力有所差異(冬季尤為明顯)屬于正?，F象,

優勢

在夜晚，平時燈不亮，感應到人后，燈亮強光；

在夜晚，平時燈亮弱光， 感應到人后，燈亮強光；

在夜晚，感應功能關閉后， 燈一直亮強光。

審核編輯：湯梓紅