自适应太阳能供电路灯的系统设计
太阳能路灯照明系统设计与实现
太阳能路灯照明系统设计与实现随着环境保护意识的加强，太阳能路灯照明系统越来越受到人们的关注。
这种照明系统不仅节能环保，而且无需电源连接，具有很强的灵活性和适应性。
本文将介绍太阳能路灯照明系统设计的流程，并借助实际案例进行说明。
一、系统设计流程1.选用太阳能电池板和电池组太阳能电池板是太阳能路灯照明系统的核心，它能将太阳能转化为电能。
因此，选用高效的太阳能电池板尤为重要，它需要具备以下特点：（1）高转化效率太阳能电池板的转化效率越高，可以收集到更多的太阳能，提供更长时间的照明；（2）防水、防腐蚀、抗风化太阳能路灯经常长时间暴露在室外，所以太阳能电池板必须具有良好的防水、防腐蚀和抗风化性能；（3）耐高温太阳能电池板需要能够承受极端的高温，确保不会损坏；（4）质量稳定，经济实用太阳能电池板的质量稳定，而且能够满足成本和性能要求，这样才能保证整个太阳能路灯照明系统的经济实用。
适合太阳能路灯的太阳能电池板通常采用多晶硅或单晶硅或非晶硅太阳能电池板。
2.选用LED灯具和LED驱动器LED灯具是太阳能路灯照明系统的重要组成部分，LED灯具能够提供高亮度的照明。
LED灯具需要具备以下特点：（1）高亮度LED灯具的亮度是非常重要的，它决定了路灯能够提供多少照明；（2）高显色指数LED灯具的显色指数越高，所发出的光线越接近太阳自然光谱，这有助于促进安全行车；LED灯具需要能够经受严峻的室外环境考验，如防水、防尘、抗压等。
3.设计控制系统太阳能路灯照明系统需要具备自动控制功能，在夜间自动点亮灯具，并在白天自动关闭灯具。
设计控制系统需要考虑以下因素：（1）太阳能电池板的输出电压与最大电流；（2）电池组容量；（3）光控传感器或人体红外传感器，以提高路灯照明系统的能效。
4.布局和安装布局和安装是太阳能路灯照明系统的最后一个环节，这需要根据现场环境、道路类型、风速和电力需求等因素进行布局和安装。
二、案例说明表格1列出了一套太阳能路灯照明系统的参数列表。
《2024年智能太阳能路灯系统设计》范文
《智能太阳能路灯系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和环保意识的增强，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在照明领域的应用越来越广泛。
智能太阳能路灯系统作为城市照明的重要一环，具有节能、环保、智能化等优点。
本文将详细介绍智能太阳能路灯系统的设计原理、关键技术和实施步骤。
二、设计目标智能太阳能路灯系统的设计目标主要包括以下几个方面：1. 节能环保：利用太阳能作为主要能源，减少对传统电能的依赖，降低能源消耗。
2. 智能化管理：通过智能控制系统，实现路灯的自动开关、亮度调节等功能，提高照明效率。
3. 安全性：确保系统运行稳定，具备防雷、过充、过放等保护功能。
4. 便捷性：方便安装、维护和升级。
三、系统构成智能太阳能路灯系统主要由以下几部分构成：1. 太阳能板：负责将太阳能转化为电能，为系统提供能源。
2. 锂电池：储存太阳能板产生的电能，为路灯提供持续供电。
3. 智能控制器：负责控制路灯的开关、亮度调节等功能。
4. LED路灯：作为照明设备，具有节能、长寿命等优点。
5. 其他辅助设备：如避雷装置、电缆等。
四、关键技术1. 太阳能板技术：选用高效能、高转换率的太阳能板，确保足够的电力供应。
2. 锂电池技术：选用适合路灯系统的锂电池，具备高容量、长寿命、安全可靠等特点。
3. 智能控制技术：采用先进的控制算法，实现路灯的自动开关、亮度调节等功能。
同时，具备远程监控、故障诊断等功能。
4. 通信技术：采用无线通信技术，实现系统与远程监控中心的通信，方便实时监控和管理。
五、设计步骤1. 现场勘查：了解路灯安装地点、环境等因素，为系统设计提供依据。
2. 设备选型：根据设计目标和现场勘查结果，选择合适的太阳能板、锂电池、LED路灯等设备。
3. 系统设计：根据设备选型结果，设计系统电路图、布局图等。
4. 安装施工：按照设计图纸进行安装施工，确保设备安装稳固、接线正确。
5. 系统调试：对系统进行调试，确保各部分功能正常、系统运行稳定。
自适应太阳能供电路灯的系统设计
自适应太阳能供电路灯的系统设计王强;张雅凡【摘要】For the seasonal system of photovoltaic street lamp,it is important to maintain its long-term reliability,to provide enough power,and to save the cost for a better economic profit;however,there exist many problems for its popularity.A self-adaptive system is designed for solar-energy street lamp to improve its reliability,to extend its operational length and to reduce its cost.%对于季节性负载光伏太阳能路灯照明系统,既要保证光伏照明系统的长期可靠运行,充分满足负载的用电需求,又要节省投资获得最好的经济效益。
目前还存在很多技术问题影响其成本和使用效果。
本文提出了自适应太阳能供电路灯的系统设计,延长使用寿命,降低产品造价,提高了系统可靠性。
【期刊名称】《渤海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】9页(P83-91)【关键词】自适应;太阳能路灯;可靠性;电池管理;最大功率跟踪【作者】王强;张雅凡【作者单位】渤海大学数理学院,辽宁锦州121013;天津英诺华微电子技术有限公司,天津3400457【正文语种】中文【中图分类】TK5140 引言我国幅员辽阔，太阳能资源丰富。
很多城市、乡镇正在大力推动太阳能路灯的应用，尤其在没有电网的农村，虽然太阳能路灯同常规电网供电的路灯相比有相当明显的优点，但是，太阳能路灯稳定性不高、成本还是偏高，蓄电池的寿命偏低、LED光源与太阳能电池寿命不匹配。
太阳能LED路灯控制系统设计
太阳能LED路灯控制系统设计一、设计目标随着人们对环境保护意识的增强和能源消耗的压力，太阳能照明系统作为一种新型照明方式逐渐被广泛应用。
本设计旨在设计一套太阳能LED路灯控制系统，使其能够实现按需调节光照亮度、延长路灯使用寿命、提高能源利用效率和减少能源浪费。
二、系统组成该太阳能LED路灯控制系统主要由三部分组成：太阳能光电转换装置、储能装置和LED路灯控制装置。
1.太阳能光电转换装置：通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并将其充电送到储能装置。
太阳能电池板应根据实际情况选择合适的功率，以满足夜间照明需求。
2.储能装置：由电池组成，用于存储白天由太阳能电池板转化的电能，以供夜晚照明使用。
储能装置应具有较大的容量和高效的充放电特性，以确保路灯能够持续工作数天。
3.LED路灯控制装置：主要由控制器、传感器和LED路灯组成。
控制器采用微处理器控制，能够根据不同的环境条件和光照需求调节路灯的亮度，实现节能调光。
传感器可以负责检测环境亮度和电池电量，以便对路灯的亮度进行调节，并进行充电和放电管理。
LED路灯采用高效节能的LED光源，能够提供优质的照明效果。
三、系统工作原理当太阳能电池板接收到太阳能并转化为电能时，控制器通过传感器来调节LED路灯的亮度。
在光线较暗的时候，控制器会自动提高LED路灯的亮度，以确保良好的照明效果。
当光线足够亮时，控制器会自动降低LED路灯的亮度，以实现节能减排的目的。
储能装置起到了存储电能的作用，当夜晚来临时，路灯可以从储能装置中获取电能来提供照明。
当电池电量较低时，控制器会自动调整LED路灯的亮度，以延长电池的寿命。
同时，控制器也会监测电池电量，当电量过低时，会自动调节LED路灯的亮度或者关停路灯，以充电恢复电量。
四、系统特点1.节能环保：太阳能光电转换装置将太阳能转化为电能，具有非常高的能源利用效率，是一种非常环保的照明方式。
而LED路灯作为光源，比传统的荧光灯和白炽灯更加节能。
太阳能路灯照明系统设计与实现
太阳能路灯照明系统设计与实现太阳能路灯照明系统是利用太阳能光伏发电技术，将太阳能转化为电能，并储存起来，然后利用储存的电能来为路灯提供照明。
具体原理如下：1. 光伏发电原理太阳能光伏板利用光电效应，将太阳光直接转化为电能。
当太阳光照射到光伏板上时，光能激发光伏板内的电子，形成电流，从而产生电能。
2. 电池储能光伏板产生的电能通过太阳能控制器存储到电池中。
电池起到储存电能的作用，能够在没有太阳能照射时继续为路灯照明提供电能。
3. 路灯照明太阳能控制器监测环境光线，当环境光线足够暗时，控制器自动开启路灯，利用储存的电能为路灯提供照明。
二、太阳能路灯照明系统的设计步骤1. 确定光伏板安装位置首先需要确定太阳能光伏板的安装位置，应选取没有大面积遮挡物、阳光充足的地方进行安装。
2. 选用合适的太阳能光伏板和蓄电池根据实际需求和环境条件，选择适合的太阳能光伏板和蓄电池，确保能够有效地转化太阳能并储存电能。
3. 配置太阳能控制器和LED路灯选用高效的太阳能控制器和LED路灯，太阳能控制器能够根据光线的变化来控制路灯的开关，LED路灯具有高亮度、低功耗的特点。
4. 搭建太阳能路灯照明系统根据设计要求，进行光伏板、蓄电池、太阳能控制器和LED路灯的搭建和连接，形成完整的太阳能路灯照明系统。
5. 进行系统调试和检测对搭建好的太阳能路灯照明系统进行调试和检测，确保系统的各项功能正常运行。
以某城市市政道路照明改造工程为例，采用了太阳能路灯照明系统进行照明改造。
该太阳能路灯照明系统由多个太阳能光伏板、蓄电池、太阳能控制器和LED路灯组成，覆盖了城市主干道和重要交叉路口的照明需求。
该太阳能路灯照明系统经过多次现场测试和调试，确保了系统的正常运行。
在使用过程中，该系统能够有效地利用太阳能进行充电，保证了路灯的正常照明。
与传统的路灯相比，太阳能路灯照明系统具有节能、环保、可靠性高等优点，受到了业主和市民的一致好评。
1. 节能环保太阳能作为清洁、可再生的能源，利用太阳能照明系统可以节约传统能源的消耗，减少环境污染。
智能太阳能路灯系统设计
智能太阳能路灯系统设计随着现代社会的不断发展，太阳能路灯系统作为一种绿色、可持续、节能的照明解决方案，受到越来越多人的关注和青睐。
智能化太阳能路灯系统的设计，可以进一步提高其能源利用效率和照明性能，为城市夜间照明提供更加智能、高效、环保的解决方案。
一、智能太阳能路灯系统的基本原理智能太阳能路灯系统是基于太阳能发电原理，结合先进的传感器技术、光控技术和通信技术，实现对路灯系统进行智能化控制和管理的系统。
其基本原理如下：1. 太阳能发电：太阳能电池板将太阳辐射转化为电能，存储在储能电池中，用于供给路灯系统的照明。
2. 光控技术：系统中设备安装光敏传感器，能够感应到周围环境的光照强度，根据光照强度的变化自动调节路灯的亮度，实现智能控制。
3. 传感器技术：系统中还安装了其他传感器，如人体红外传感器、雷达传感器等，用于监测行人、车辆等活动信息，实现对路灯的智能监控和控制。
4. 通信技术：路灯系统中的各个设备可以通过无线通信技术实现远程通信和控制，方便对系统进行集中管理和监控。
二、智能太阳能路灯系统的功能设计智能太阳能路灯系统能够根据不同需要实现多种功能的设计，以下是主要功能的介绍：1. 节能模式：系统能够根据光照强度自动调整路灯的亮度，白天降低亮度，夜晚增加亮度，节约能源。
2. 安全模式：系统安装人体红外传感器、雷达传感器等，能够感知行人、车辆等活动信息，根据实际情况自动开启或调整路灯亮度，提升夜间安全性。
3. 故障报警：系统能够监测路灯的工作状态，一旦发生故障，如光照传感器故障、电池损坏等，会即时发送报警信息，方便及时维修和处理。
4. 远程管理：系统支持远程通信和控制，方便管理人员对路灯进行集中管理、监控和维护，减少人力成本。
5. 环境监测：系统可以对环境信息进行监测，如温度、湿度等，实时反馈给管理人员，为城市环境管理提供数据支持。
三、智能太阳能路灯系统的设计要点智能太阳能路灯系统的设计需要考虑多个要点，确保系统能够实现高效、稳定、智能的运行。
《2024年智能太阳能路灯系统设计》范文
《智能太阳能路灯系统设计》篇一一、引言随着现代科技的不断发展，人类社会正面临越来越多的环境与能源问题。
为应对这些问题，环保、节能型科技产品在城市建设和改造中越来越受重视。
其中，智能太阳能路灯系统因其独特的优势和高效能的特点，逐渐成为城市照明系统的重要组成部分。
本文将详细介绍智能太阳能路灯系统的设计思路、原理及其应用。
二、系统设计概述智能太阳能路灯系统是一种利用太阳能作为能源，通过智能控制系统进行开关和亮度调节的路灯系统。
该系统主要包括太阳能电池板、蓄电池、LED路灯、智能控制模块等部分。
设计目标在于通过合理配置和优化这些组成部分，实现路灯的智能化管理，以最大限度地提高太阳能的利用效率和路灯光源的使用效果。
三、主要部件及设计原理1. 太阳能电池板：负责将太阳能转换为电能。
设计时需考虑其转换效率、耐久性及安装角度等因素，确保其能充分接收太阳光并转化为电能。
2. 蓄电池：用于储存太阳能电池板产生的电能。
在无光照条件下，为LED路灯提供电力。
选择合适的蓄电池是确保系统稳定运行的关键。
3. LED路灯：作为光源，具有低功耗、高亮度、长寿命等特点。
通过智能控制模块进行调节，可根据光照强度、时间等因素自动调整亮度。
4. 智能控制模块：是整个系统的核心部分，负责接收传感器信号、处理数据并控制路灯的开关和亮度。
该模块采用微处理器和嵌入式技术，具有高效率、低功耗的特点。
四、系统工作原理智能太阳能路灯系统的工作原理如下：1. 太阳能电池板在有光照的条件下，将太阳能转换为电能，为蓄电池充电。
2. 当夜幕降临，光敏传感器检测到环境光线变暗，将信号传递给智能控制模块。
3. 智能控制模块根据接收到的信号和预设的逻辑，控制LED 路灯的开关和亮度。
4. 在白天或光照充足时，LED路灯关闭或低亮度运行，以节省电能。
5. 当蓄电池电量不足时，智能控制模块会提前调整LED路灯的亮度或工作时间，以延长整个系统的使用寿命。
五、系统应用及优势智能太阳能路灯系统在城市建设中有着广泛的应用和明显的优势：1. 环保节能：利用太阳能作为能源，减少了对传统电能的依赖，降低了碳排放。
《2024年智能太阳能路灯系统设计》范文
《智能太阳能路灯系统设计》篇一一、引言随着社会科技的不断进步和环境保护意识的逐渐加强，节能、环保、高效的绿色能源利用已成为当前发展的重要方向。
其中，智能太阳能路灯系统作为一种高效、环保的照明解决方案，逐渐受到了广泛关注。
本文将详细阐述智能太阳能路灯系统的设计原理、构成部分以及其在应用中的优势。
二、系统设计原理智能太阳能路灯系统以太阳能为能源，通过光伏效应将太阳能转化为电能，为路灯提供照明动力。
系统设计主要遵循节能、环保、智能化的原则，实现自动开关灯、亮度调节、故障诊断等功能。
三、系统构成部分1. 太阳能电池板：太阳能电池板是智能太阳能路灯系统的核心部分，负责将太阳能转化为电能。
其性能直接影响系统的发电效率和寿命。
2. 储能电池：储能电池用于储存太阳能电池板产生的电能，以供夜间或阴雨天使用。
常见的储能电池有铅酸电池、锂离子电池等。
3. 智能控制器：智能控制器是系统的“大脑”，负责控制路灯的开关、亮度调节等功能。
通过内置的传感器和算法，实现自动开关灯、故障诊断等功能。
4. LED路灯：LED路灯作为照明设备，具有节能、环保、寿命长等特点。
系统采用高亮度的LED路灯，以满足照明需求。
5. 其他辅助设备：包括支架、电缆等，用于支撑太阳能电池板和连接各部分设备。
四、系统设计优势1. 节能环保：智能太阳能路灯系统以太阳能为能源，无需消耗传统能源，实现节能环保。
2. 智能化管理：通过智能控制器，实现自动开关灯、亮度调节、故障诊断等功能，提高管理效率。
3. 长寿命：太阳能电池板、LED路灯等主要设备具有较长的使用寿命，降低维护成本。
4. 适用范围广：智能太阳能路灯系统适用于各种环境，如城市道路、乡村小道、公园等。
5. 经济效益：长期运行成本低，可为用户节省大量电费支出。
五、结论智能太阳能路灯系统作为一种高效、环保的照明解决方案，具有广阔的应用前景。
通过不断的技术创新和优化，智能太阳能路灯系统将在节能、环保、智能化等方面发挥更大的作用，为城市和乡村的照明事业做出积极贡献。
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我国幅员辽阔，太阳能资源丰富。很多城市、乡镇正在大力推动太阳能路灯的应用，尤其在没有电网 的农村，虽然太阳能路灯同常规电网供电的路灯相比有相当明显的优点，但是，太阳能路灯稳定性不高、成 本还是偏高，蓄电池的寿命偏低、LED 光源与太阳能电池寿命不匹配。尤其是一年四季太阳光能量分布 不均等，大大降低了太阳能路灯运行的可靠性。设计一种能够有效提高可靠性同时兼顾成本的自适应太 阳能供电路灯的系统，主要是第四代太阳能路灯的控制器的研发、蓄电池管理、LED 光源优化、zigbee 无线 通讯系统连网的使用。即在保持电池的最佳工作点和放电深度的同时，解决太阳能路灯蓄电池管理和稳 定性问题，使成本大幅度降低。
第1 期
王 强1 ，张雅凡2 ： 自适应太阳能供电路灯的系统设计
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蓄电池欧姆电阻 RΩ 表征了电池的荷电程度。为了简化测量，通常从等效阻抗 Z 中仅分离纯电阻 R （ R 由 RΩ，R1 ，R2 组成） ，R 和 RΩ 之间呈线性关系。故可用 R 间接表征电池荷电程度〔6〕。
图 3 蓄电池交流等效阻抗模型 3． 2． 1． 3 建立内阻 － 电量 － 循环周期的关系曲线
1 单纯太阳能供电路灯系统现有问题
1． 1 太阳能路灯蓄电池、光源寿命普遍不长 太阳能路灯的成本主要集中在蓄电池，电池板和光源 LED 上，太阳电池板的寿命大概在 25 年，LED
的寿命在 100kh（ 驱动器中因有电解电容的存在寿命仅约 10kh） ，一般太阳能路灯的蓄电池虽然多采用成 本低廉的铅酸电池，但一年左右就要更换一次，不仅增加了使用成本，而且提高了维护成本。经过研究发 现，如果蓄电池能长期保持工作在高电量值，并且放电深度在 30% 以下时，可防止电池硫化，延长使用寿 命 4 到 5 倍。 1． 2 太阳能能量全年分布不均匀，增加了太阳能供电路灯系统设计难度
表 1 为我们搜集到的北京地区太阳辐射强度数据，从表 1 中可以看出，以北京气象台测得北京市内数 据为例，全年 5 月份太阳辐射最强，12 月份太阳辐射最弱，5 月份约为 12 月份太阳辐射量的 2． 9 倍。对于 太阳能路灯系统来说，发电量逐月变化，使用电量变化不大，想把夏天的电量储存到冬季是不可行的，因为 普通蓄电池不可能存储这么多电量，而大容量蓄电池则大大增加成本，而且在北方漫长的冬季，大容量电 池将长期处于欠电状态，将大大缩短电池寿命。
为了得到实时剩余电量值，用电流积分法，对电池电量进行循环监测，并建立起内阻 － 电量 － 循环周 期的关系曲线，通过 Matlab 的曲线拟合功能而得出内阻，电量以及循环周期的关系式。图 4 为蓄电池内 阻与剩余电量关系曲线。可见剩余电量随着内阻的增大而成指数趋势减小。
注： 北京地区各月总辐射量（ RW / m2 ） ，北京太阳辐射量全年平均为 1306 － 1585RW / m2 。
总的来说，当前太阳能路灯的所有主要矛盾和问题都和系统能量合理分配有着直接或间接的关系，成 本和可靠性问题不能兼顾往往被当前推广太阳能路灯的“瓶颈”所困扰。而亮度自适应调节，就是针对这 个“瓶颈”问题，通过智能调节灯的亮度，以提高可靠性和降低成本为前提，达到精确合理分配能量的目 的。
地区 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 全年 北京 79． 0 94． 2 141 159 193 187 161 150 137 110 76． 7 66． 2 1533 延庆 82． 5 97． 6 144 157 188 184 161 153 136 111 79． 0 72． 1 1585 昌平 79． 0 93． 0 139 153 184 181 152 144 133 109 74． 4 69． 7 1520 房山 76． 7 91． 8 136 152 184 179 152 144 132 105 73． 2 66． 2 1502 朝阳 75． 5 89． 5 136 148 182 179 148 140 132 104 72． 1 63． 9 1486 霞云岭 65． 1 79． 0 113 133 188 157 132 124 111 88． 3 63． 9 56． 9 1306
目前太阳能供电路灯系统期待更好的控制器及解决方案出现，以提高太阳能路灯的可靠性、寿命和成 本问题。太阳能路灯控制器作为太阳能路灯系统的核心部分，其质量和功能好坏直接影响到整个工程的 成败，新开发自适应太阳能供电路灯的控制器，属于第四代太阳能路灯控制器。其主要特点是具有功率调 节功能、电量检测和剩余电量计算功能、组网功能等，特别是可以进行通讯与智能控制。
第1 期
王 强1 ，张雅凡2 ： 自适应太阳能供电路灯的系统设计
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3． 1 设计方案的主体思路 自适应单纯太阳能供电路灯的设计方案的目标： 主要针对支路和供行人和非机动车通行的居住区道
路和人行道路灯〔3〕。一般说来主干道的路灯照明设计标准的比较严格，而单纯太阳能供电的路灯系统的 技术和控制更为复杂，如果采用双电源供电，也就是系统控制可以做到太阳能和市电相互切换，那么本设 计会更加实用。 3． 2 设计方案的主要内容
图 1 蓄电池过充保护应用程序流程图 （ 3） 采用智能开关设置、实时参数监测、故障预警功能的电路设计 图 2 所示为太阳能路灯控制系统部分应用程序灯的开、关控制流程图。采用智能开关设置，实时检测 太阳能路灯太阳电池板电流参数、蓄电池的电压参数、蓄电池电量参数、环境温度参数等，管理软件对于这 些参数进行处理与自动控制，系统设置了故障预警及自动恢复功能。提高了系统的运行可靠性。
早期的第一代控制器功能比较简单，没有保护电路，故障多，很快就被新产品取代了； 第二代控制器主 要设置了蓄电池充、放电保护电路，采用光开时关控制，技术上有了较大的飞跃，广泛应用于太阳能路灯安 装与运行； 第三代路灯控制器在于多数商家采用了 PWM 充电控制功能，对蓄电池进行涓流充电，有效延 长了电池寿命，降低了使用成本，从而进一步扩大市场占有率〔1〕。
以北京为例，太阳能路灯电池板的倾斜角度是根据冬季的最佳照射角度而定的，同时考虑到免清洁的 问题，所以太阳能路灯电池板的倾斜角度非常大，大约与垂直面有 30°的角度，所以夏季的发电量并不比 冬天大很多，经调研，夏季的发电率仅约为冬季的 2 倍，如果发生连续数天阴天降雨的情况，夏季也要合理 分配能量。
表 1 北京地区太阳辐射强度数据表 单位： RW / m2
收稿日期： 2011 － 12 － 25． 基金项目： 辽宁省教育科学十二五规划（ No： 110068） ． 作者简介： 王强（ 1954 － ） ，男，副教授，从事太阳能光伏发电应用技术研究．
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如果以光强最弱月份 12 月的光强为设计基准，则将大大增加设计成本； 如果以光强最强月份 6 月光 强为设计基准，则到了冬季不能满足照明时间，大大降低可靠性； 所以最好以正常照明时间可以达到全年 照明时间的 85% 为设计标准，这样可以兼顾可靠性近年来，关于光伏发电系统控制理论与实践发展很快。目前各种现代控制理论，如自适应控制、自学 习控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等先进控制理论和算法也大量应用在光伏发电系统中〔2〕。其中自 适应控制太阳能供电路灯系统设计是可以解决目前太阳能路灯的主要存在的问题。
要实现设计方案的基本目标，关键实现在控制上精准与合理，成本上达到尽量的低，运行上必须提高 可靠性。必须具备完整的设计特点及功能（ 储能器件为铅酸电池） ：
（ 1） 先进的最大功率跟踪 MPPT 电路 由于太阳能路灯电池板的电压与电流是非线性关系，在自适应单纯太阳能供电路灯的设计方案中一 定要做到使太阳电池在整个工作过程中近似工作在最大功率点处，太阳能路灯太阳电池板的能量转换效 率最高。利用 PWM 技术并通过对负载稳压来实现对 LED 的恒流，从而保证了 LED 的可靠使用〔4〕。 （ 2） 可靠的保护电路设计 过充保护电路采用了充电限压和蓄电池温升控制设计，事实上蓄电池大部分时间基本处于欠充状态。 在设计对蓄电池管理时是对蓄电池电压的数据实时采集，对蓄电池设置限压保护程序； 采用实时计算与测 试蓄电池电量，并对其采取防过充和过放保护。图 1 为太阳能路灯控制系统蓄电池过充、过放保护应用程 序流程图，电量为 100% 时开启停止充电程序，电量为 70% 时开启停止放电程序，这样就为延长蓄电池寿 命，做了必要的防护措施。
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图 2 控制器的开、关流程图 （ 4） 光源亮度的智能调节 如果是连续阴雨天，太阳能路灯要保障还能正常工作，设计者都将太阳能电池板的功率设置为光源功 率的 4 倍，将蓄电池容量加大为光源功率的 5 倍。即使如此也不能解决全部问题，问题在于蓄电池的容量 只是诸多因素之一，关键是使诸多因素得到合理控制与调节，如地理位置、季节、气象条件、工作环境、太阳 光的辐照量、照明时间、蓄电池的电量状态等，调节路灯的亮度，科学分配能量。如果是单纯太阳能供电路 灯系统，牺牲路灯的亮度是提高系统可靠性唯一合理的选择。 （ 5） 大功率无电解无频闪 LED 光源的匹配 采用 LED 驱动电源 IC，具有不需要 DC 电源特性中所必须的电解电容。利用高电压功率 MOS 管及控 制电路，因去除了电解电容而实现了小型化、低成本、LED 光源与驱动器寿命相匹配和高效能。自适应调 节灯的亮度也可以在 LED 光源模块与驱动器上实现。 3． 2． 1 电池电量检测 根据当天用电前的剩余电量和当天的充电量来进行控制系统运行，在保证正常照明的同时，还要使蓄 电池的工作点在高电位上，严格控制蓄电池充放电深度，根据蓄电池循环寿命特性曲线，蓄电池充放电深 度最好控制在 20% 以内，这样可以延长电池寿命。既降低太阳能路灯的成本，又提高路灯运行的可靠性。 3． 2． 1． 1 电量检测的方法 通过实验发现，蓄电池其内阻与电量之间有一定的关联性，特别是蓄电池进入老化阶段这种相关性更 突出。比如蓄电池充满电和完全放电状态时的内阻相差 2 － 4 倍，，检测电池的电量，可以通过测量电池内 阻的方法来实现。 3． 2． 1． 2 建立蓄电池等效阻抗模型 蓄电池交流等效阻抗模型如图 3 所示。图中的 R1 ，R2 为正，负电极的极化电阻； C1 ，C2 为正，负电极 的极化电容； L 为引线电感； RΩ 为电池欧姆电阻。