太阳能LED路灯工程技术方案

1、太阳能 LEDLED 路灯工程技术方案太阳能路灯由以下几部分组成：太阳电池、蓄电池、控 制逆变器、光控及计时器、发光体。 太阳能路灯是一个自 动控制的工作系统，只要设定该系统的工作模式就会自动控 制工作。控制模式一般分为三种：光控启动、光控关闭；计 时控制启动和计时控制关闭；光控启动、计时控制关闭，我 们一般选定该模式工作方式，灯在阳光低到设定值时传感控 制启动灯工作，同时进行计时开始。当计时到设定时间时就 停止工作。本系统的太阳电池有两种作用：一、在白天为蓄 电池充电；二、做光控传感器，用 RCRC 元件的充电放电。我 们一般采用 1818 瓦或 3636 瓦低压钠灯做为光源，因为其光效在

2、光源中最高。太阳能路灯是理想的道路照明灯具，随着人们生活的提 高和社会的不断发展，它将被广泛利用，使太阳赐给大地的 光明在夜晚为人类照明。太阳能庭院灯 （亦称花园灯 ）是一种新型环保型照明灯具 , , 它 古式造型、精致典雅、极富时代特色、它安装使用方便，无 需另接电线，它由太阳能电池供电，白天吸收阳光自动为壳 体内的蓄电池充电，晚上自动（光控）点亮照明，无需花销 电费，因采用低压直流供电，更具安全可靠，使用寿命长的 特点。配多节组合式灯杆（高强度ABSABS 塑料）, ,可根据需要调整灯的高度 , , 安装十分方便 . .太阳能庭院灯可广泛应用于：家庭别墅、单位花园、公园绿 地、环保小区、

3、房前路边等户外场所的照明。太阳能路灯采用高效单晶（ 多晶） 硅太阳能电池供电 , , 采用免 维护密封型蓄电池贮存电能 , , 用高效节能灯照明 , , 并采用先 进的充放电和照明控制电路 , , 具有性质可靠、发光效率高、 亮度大、安装方便、无需铺设电缆电线，无需交流电能和电 费，采用直流供电，光敏控制、安全可靠、节能、经济、环 保，实用（根据配置和型号不同，充电一天可用 3 37 7 天）寿 命长（太阳能池可用 15152020 年、蓄电池可用 5 57 7 年）, ,是未 来户外照明的发展方向和照明灯具中的一枝新秀。太阳能信号警示灯 , ,采用太阳能供电 , , 白天由太阳能电池自 动为

4、蓄电池充电蓄电 , , 晚上自动闪烁发光、警示 , , 无需人工管 理和更换电池，且可长期连续使用（太阳能电池使用寿命 1515 2020 年）, , 安全省钱。无需增任何费用，使用成本低，是取 代原干电池警示灯的理想换代产品。主要用于道路交通、高 速公路、城市街道、铁路道口、建筑道路施工等场合作为信 号指示的安全警示装置。该灯具有体积小 , , 重量轻 , , 低能耗 , , 高光强 , , 防雷击 , , 无须其它 电源 , , 安全可靠 , , 安装、维护方便等特点。广泛用于航空、航 海，通讯铁塔，广播电视塔，高层建筑等众多领域。 主要特点： 采用优质高效进口太阳电池硅片及钢化玻璃生产的

5、太阳能 电池供电，安全、可靠、寿命长达十五年。优化低能耗控制电路、过充、过放保护，自动光照度控制， 性能可靠。蓄电池容量大，可在连续 1515 个阴雨天正常工作. .高强度、耐 高温、耐腐蚀的工程塑料灯罩透光率强。优质不锈钢结构。美观、坚实、安装，维修方便。技术参数：闪光强度：10cd10cd闪频率:30:306060 次/ /分钟功耗:2W:2W空中有效视距：10km10km灯管闪光寿命：4X1074X107108108 次蓄电池容量：6V/20AH6V/20AH太阳电池板:12W/8.7V:12W/8.7V使用环境温度:-40:-40 C C+85+85 C C外型 尺寸：415415X3

6、90390X400(mm)400(mm)重量:10:10 公斤阴雨天连续工作时间：1515 天左右太阳能电池-储电池-光控开关- LEDLED 灯。太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控 制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳，有的还要配置逆 变器。1 1 、太阳能电池板太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路 灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电 能，或送至蓄电池中存储起来。太阳能电池主要使用单晶硅 为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-NP-N 结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中，推动P-NP-N 结空穴和电子运动的是外部电场，而在太阳能电池中

7、推动和影响P-NP-N 结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热。也就是通常所说的光 生伏特效应原理。目前光电转换的效率，大约是光伏电池效 率大约是单晶硅 1313% 1515%，多晶硅 1111 % 1313%。目前最 新的技术还包括光伏薄膜电池。2 2、太阳能控制器太阳能灯具系统中最重要的一环是控制器，其性能直接影 响到系统寿命，特别是蓄电池的寿命。控制器用工业级MCUMCU做主控制器，通过对环境温度的测量，对蓄电池和太阳能电 池组件电压、电流等参数的检测判断，控制MOSFETMOSFET 器件的开通和关断，达到各种控制和保护功能。皇明智能型太阳能 灯具控制器能为蓄电池提供全面保护，使蓄电池

8、更能可靠地 长久工作。太阳能照明原理、组成及控制系统 20102010 年 0101 月 2121 日 作者: 胡兴军来源：中国电源博览第106106 期 编辑：李远芳3 3、 蓄电池由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以一般 需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-CdNi-Cd蓄电池、Ni-HNi-H 蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原 则：首先在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组 件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天 夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明 的需要，蓄电池过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影 响蓄电池寿命，

9、同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用 电负荷（路灯）相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的 关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4 4 倍以上，系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压 202030%30%才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负 载日耗量高 6 6 倍以上为宜。4 4、 光源太阳能路灯采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用 的重要指标，一般太阳能灯具采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、LEDLED 光源。LEDLED 灯光源，寿命长，可达 10000001000000 小时，工作电压低， 不需要逆变器，光效较高，国产50Lm/w,50Lm/w,进口 80

10、Lm/w80Lm/w。随着技术进步，LEDLED 的性能将进一步提高。笔者认为LEDLED 作为太阳能路灯的光源将是一种趋势。目前多数草坪灯选用 LEDLED 作为光源，主要利用太阳能电池的 能源来进行工作。当白天太阳光照射在太阳能电池上，把光 能转变成电能存贮在蓄电池中，再由蓄电池在晚间为草坪灯 的 LEDLED（发光二极体）提供电源。LEDLED 节能、安全、寿命长， 工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。特别是LEDLED技术已经经历了其关键的突破，并且其特性在过去5 5 年中有很大提高，其性能价格比也有较大的提高。5 5、灯杆及灯具外壳灯杆的高度应根据道路的宽度、灯具的间距，道路的

11、照度 标准确定。灯具外壳根据我们收集了许多国外太阳灯资料， 在美观和节能之间，大多数都选择节能，灯具外观要求不高， 相对实用就行。二、太阳能路灯照明控制系统1.1.系统结构太阳能路灯微机监控系统由微机主控线路、太阳能电池板、蓄电池充放电器、蓄电池组、LEDLED 光源驱动和 LEDLED 灯等几部分组成。系统组成结构如图1 1 所示：(1)(1)微机主控线路微机主控线路是整个系统的控制核心，控制整个太阳能路灯系统的正常运行。微机主控线路具有测量功能，通过对太阳能电池板电压、蓄电池电压等参数的检测判断，控制相应线路的开通或关断，实现各种控制和保护功能。(2)(2) 充电驱动线路充电驱动线路由 M

12、OSFEMOSFE 驱动模块及 MOSFEMOSFE 组成。MOSFETMOSFET驱动模块采用高速光藕隔离，发射极输出，有短路保护和慢速关断功能。选用的 MOSFEMOSFE为隔离式、节能型单片机开关电源专用 ICIC,驱动 LEDLED 的全电压输入范围为 150V150V200V200V, 输出电流为8A8A9A9A。输入电压范围宽，具有良好的电压调整 率和负载调整率，抗干扰能力强，低功耗。本系统通过充电驱动线路完成太阳能电池组向蓄电池的充电，电路中还提供了相应的保护措施。(3)(3)L L EDED 驱动线路由 IGBTIGBT 驱动模块及 MOSFEMOSFE 组成，实现对路灯亮度的

13、调节及路灯的开关。(4)(4) 太阳能电池组太阳能电池组由太阳能电池单体( (工作电压约为 0.5V,0.5V,工作电流约为 202025mA/cm2,25mA/cm2,面积为 10cm10cmK 10cm)10cm)以串、并方 式连接成组件，一个标准组件包括3636 片单体，使一个太阳能电池组件大约能产生 17V17V 的电压，成为一个额定电压为 12V12V 的蓄电池池组。当应用系统需要更高的电压和电流组件时， 可把多个组件组成太阳能电池方阵，以获得所需要的电压和 电流。太阳能电池在整个系统中的作用有两个：其一是把太阳光 转化为电能，即白天时，太阳能电池给蓄电池充电；其二是 太阳能电池作为系统的光控元件，从太阳能电池两端电压的 大小，即可检测户外的光亮程度，也就是从太阳