新太阳能路灯方案

第一篇：新太阳能路灯方案

新太阳能路灯方案

目录

概述................................................................3 第一章 设计结构.....................................................3 1.1 工作原理....................................................3 1.2 倾角设计...................................................3 1.3 抗风设计...................................................3 第二章 太阳能设备...................................................3 2.1 太阳能灯...................................................3 2.2 太阳能板...................................................3 2.2.1 太阳能电池板组件......................................3 2.2.2 原材料特点...........................................4 2.2.3 玻璃..................................................4 2.2.4 TPT...................................................4 2.2.5 边框..................................................4 2.3 太阳能支架..................................................4 2.4 1.2 米壁杆..................................................4 2.5 3.5米路灯立杆.............................................5 2.6 立杆地笼....................................................5 2.7 水泥基础...................................................6 2.7.1路灯地基..............................................6 第三章 太阳能必备控制器.............................................6 3.1 电池.......................................................6 3.2 地埋箱.....................................................7 3.3 控制器.....................................................7

概述

太阳能路灯太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池（胶体电池）储存电能，LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，是代替传统公用电力照明的节能的路灯。太阳能路灯无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费；太阳能路灯省心省事，能节省了大量的人力和能源。太阳能路灯采用直流供电、光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点。可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。

二、产品部件灯杆结构

1、钢质灯杆及支架，表面喷塑处理，电池板连接采用专利防盗螺丝。第一章 设计结构 1.1 工作原理

1）系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天

2）太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。1.2 倾角设计

为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多，我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。1.3 抗风设计

在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计 第二章 太阳能设备 2.1 太阳能灯

1)LED路灯全部采用台湾光宏芯片,集成封装28颗1W大功率LED灯珠；

2)高效节能，用电仅为节能灯的30%，白炽灯的10%，经济实惠，环保节能。亮度是同等W数纳灯亮度的8-9倍

3)寿命长、功耗低、色彩纯正、无污染。按照每天工作12个小时计算，其寿命也在10年以上，维护费用极低； 4)灯壳采用铝合金压铸成型，在钢化玻璃与铝合金外壳的衔接处采用高强度防老化硅胶圈，可以有效的散热和防水、防尘，并有效的减少了LED使用过程中的光衰。灯具表面进行了耐紫外线抗腐蚀处理，整体灯具达到IP65标准； 5)采用独特的开关恒流源技术，确保了LED稳定工作。

6)启动无延时，通电即达正常亮度，无须等待，消除了传统路灯长时间的启动过程；

2.2 太阳能板

2.2.1 太阳能电池板组件

太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后，输出直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一，其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。组件设计:按国际电工委员会IEC：1215：1993标准要求进行设计，采用若干片多晶/单晶硅太阳能电池进行串联以形成各种类型的组件。该组件可用于各种户用光伏系统、独立光伏电站和并网光伏电站等。

2.2.2 原材料特点

电池片：采用高效率18%单晶太阳能片封装，保证太阳能电池板发电功率充足。

2.2.3 玻璃

采用低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃)，厚度3.2mm,在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上，对于大于1200 nm的红外光有较高的反射率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降。EVA：采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的厚度为0.78mm的优质EVA膜层作为太阳电池的密封剂和与玻璃、TPT之间的连接剂。具有较高的透光率和抗老化能力。

2.2.4 TPT 太阳电池的背面覆盖物—氟塑料膜为白色，对阳光起反射作用，因此对组件的效率略有提高，并因其具有较高的红外发射率，还可降低组件的工作温度，也有利于提高组件的效率。当然，此氟塑料膜首先具有太阳电池封装材料所要求的耐老化、耐腐蚀、不透气等基本要求。2.2.5 边框

所采用的铝合金边框具有高强度，抗机械冲击能力强。接线盒：防护等级IP65

2.3 太阳能支架

太阳能光伏支架 是太阳能光伏发电系统中为了摆放，安装，固定太阳能面板设计的特殊的支架。一般材质有铝合金，不锈钢。光伏支架产品分地面支架系统、平面屋顶支架系统、可调角度屋面支架系统、斜屋面支架系统、立柱支架系统等

2.4 1.2 米壁杆

杆采用优质钢，经大型折弯卷制而成，一次成型，灯杆焊缝光滑、整齐、无毛刺、热镀锌防腐年限大于15年，杆表面再进行喷塑处理，涂层附着牢固、表面光滑

2.5 3.5米路灯立杆 1)不锈钢灯杆，我国采取的方式是进行热镀锌表面处理，热镀锌符合国际标准的产品寿命可以达到15年。否则远远达不到。2)铁质灯杆：我国大部分是这种灯杆，只是表面做一下喷涂（刷漆或喷粉处理），寿命是3~5年。3)铝合金灯杆：高强度铝合金制造，不仅人性化地保护了人员安全，而且强度高，不需要任何表面处理也有超过50年的耐腐蚀性，而且非常美观。看起来更加高档

2.6 立杆地笼

钢筋笼主要起的作用跟柱子纵向钢筋的受力是同理，主要起抗拉作用，混凝土的抗压强度高但抗拉强度是很低。对桩身混凝土起到约束的作用，使之能承受一定的水平力

2.7 水泥基础 2.7.1路灯地基

路灯地基广泛是指用地笼和混泥土。主要是为了支撑路灯的户外照明的。地笼是用几条钢筋焊接而成的。钢筋的数量和大小是由路灯的高度和重量来决定的。地基的大小。地笼的钢筋上端是要求攻牙的，攻牙的高度一般要高与法兰.第三章 太阳能必备控制器 3.1 电池

1)采用电池槽盖、极柱双重密封设计，确保不漏酸。

2）吸附式的玻璃的氧复合效率有效地控制了电池内部水分的损失，因此在整个电池的使用过程中无需补水或补酸维护。

3）安全可靠，特殊的密封结构，阻燃单向排气系统，在使用过程中不会产生泄漏，更不会发生火灾。

4）使用计算机精设计的低钙铅合金板栅，最大限度降低了气体的产生，并可方便循环使用，大大延长了电池的使用寿命。

5）粗壮的极板、槽盖的热封黏结，多元格的电池设计使电池的安装和维护更经济。

6）体重比能量高，内阻小，输出功率高。

7）充放电性能高，自放电控制在每个月2%以下（20℃）。

8）恢复性能好，在深放电或者充电器出现故障时，短路放置30天后，仍可充电恢复其容量。

9）温度适应性好，可在-40~50℃下安全使用。

10）无需均衡充电，由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，确保电池在使用期间无需均衡充电。

11）电解液被吸附于特殊的隔板中，不流动，防涌出，可坚立、旁侧、或端侧放置。

12）满荷电出厂，无游离电解液，可以以无危险材料进行水、陆运输

3.2 地埋箱

3.3 控制器 太阳能控制器：太阳能充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。基本功能必须具备过充保护、过放保护、光控、时控、防反接、充电涓流保护、欠压保护、防水保护等。

第二篇：太阳能路灯安装方案

太阳能路灯安装方案2篇

太阳能路灯安装方案（一）

1、地基浇注

1）确定立灯位置；勘察地质情况，如果地表1m2皆是松软土质，那么开挖深度应加深；同时要确认开挖位置以下没有其他设施（如电缆、管道等），要求路灯顶部没有长时间遮阳物体，否则要适当更换位置。

2）在立灯具的位置预留（开挖）符合标准的1米3坑；进行予埋件定位浇筑。预埋件放置在方坑正中，PVC穿线管一端放在预埋件正中间、另端放在蓄电池储存处（如上图所示）。注意保持预埋件、地基与原地面在同一水平面上（或螺杆顶端与原地面在同一水平面上，根据场地需要而定），有一边要与道路平行；这样方可保证灯杆竖立后端正而不偏斜。然后以C20混凝土浇筑固定，浇筑过程中要不停用震动棒震动，保证整体的密实性，牢固性。

3）施工完毕，及时清理定位板上残留泥渣，并以废油清洗螺栓上杂质。混泥土凝固过程中，要定时浇水养护；待混凝土完全凝固（一般72小时以上），才能进行吊灯安装。

2、太阳能电池组件安装

1）电池组件的输出正负极在连接到控制器前须采取措施避免短接；

2）太阳电池组件与支架连接时要牢固可靠；

3）组件的输出线应避免裸露，并用扎带扎牢；

4）电池组件的朝向要朝正南，以指南针指向为准。

3、蓄电池安装

1）蓄电池置于控制箱内时须轻拿轻放，防止砸坏控制箱；蓄电池之间的连接线必须用螺栓压在蓄电池的接线柱上并使用铜垫片以增强导电性；

2）输出线连接在蓄电池后在任何情况下禁止短接，避免损坏蓄电池；蓄电池的输出线与电线杆内的控制器相联时必须通过PVC穿线管；

3）上述完成后，检查控制器端的接线，防止短路。正常后关好控制箱的门。

4、灯具安装

1）进行各部位组件固定：太阳板固定在太阳板支架上，灯头固定到挑臂上，然后将支架与挑臂固定到主杆，并将连接线穿引到控制箱（电池箱）。灯杆起吊之前，先检查各部位紧固件是否牢固，灯头安装是否端正，光源工作是否正常。然后在简易调试系统工作是否正常；松开控制器上太阳板连接线，光源工作；接上太阳板连接线，灯熄；同时仔细观察控制器上各指示灯的变化；一切属于正常，方可起吊安装。

2）主灯杆起吊时，注意安全防范；螺丝绝对紧固好，如组件朝阳角度有所偏差，需要上去端调整其朝阳方向完全朝正南。

3）将蓄电池放进电池箱，按照技术要求将连接线连接到控制器；先接蓄电池，再接负载，然后接太阳板；接线操作时一定要注意各路接线与控制器上标明的接线端子不能接错，正负两极性不能碰撞，不能接反；否则控制器将被损坏。

4）调试系统工作是否正常；松开控制器上太阳板连接线，灯亮；接上太阳板连接线，灯熄；同时仔细观察控制器上各指示灯的变化；一切属于正常，方可封好控制箱。

四、注意事项

四川太一新能源开发有限公司负责为用户提供太阳能路灯的安装技术服务和咨询。如果用户自行在地面安装灯具，注意事项如下：

1）太阳能路灯以太阳辐射为能源，照射在光电池组件上的阳光是否充裕直接影响灯具的照明效果，因此在选择灯具的安装位置时，电池组件在任何时间段都能够照射到阳光，且无树叶等遮挡物。

2）穿线时一定要注意导线勿夹在灯杆的连接处。导线的连接处应该连接牢固，且用PVC胶带缠绕。

3）使用时，为保证美观和电池组件能更好的接收太阳辐射，请您每半年清洁一次电池组件上的灰尘，但切勿用水自下而上的冲洗。与本产品有关的任何问题，请您直接与我公司电话联系。

太阳能路灯安装方案（二）

太阳能光伏发电系统的基本原理相同，因而太阳能路灯的设计思路也可依据一般的太阳能发电系统，先确定光源的功率，每天的工作时间，保证几个阴雨天然后计算蓄电池的容量和太阳电池组件的功率。但太阳能路灯又有其特殊性，需要确保系统工作的稳定与可靠，所以在设计时需要特别注意。

1、太阳电池组件

太阳电池组件的电压会随着温度的升高而降低，由于高温的影响，电池组件的电压损失约2V，而充电过程控制器上的二极管压降0.7V，所以选择工作电压为18V的组件。由于太阳能路灯的特殊性，太阳能电池板一般安装在灯杆上，对于路灯杆而言，一般都是5米以上，重心较高，而且大部分太阳电池板都是悬挂式，为增强整套设备的抗风力，一般选择多块太阳电池板组成所需要的组件功率。

2、蓄电池（组）

在选择蓄电池时，须要考虑放电率对蓄电池容量的影响，温度对蓄电池容量的影响，放电深度对蓄电池容量的影响等几个方面。所以一定要选用深循环的太阳能专用蓄电池。蓄电池在进行并联连接时，需要考虑各单体电池间的不平衡影响，通常情况下并联组数不宜超过4组。

3、控制器

控制器是整个路灯系统中充当管理者的关键部件，它的最大功能是对蓄电池进行全面的管理，好的控制器应当根据蓄电池的特性，设定各个关键参数点，比如蓄电池的过充点、过放点，恢复连接点及SOC放电控制等。在选择路灯控制器时，特别需要注意控制器恢复连接点参数，由于蓄电池有电压自恢复特性，当蓄电池处于过放电状态时，控制器切断负载，随后蓄电池电压恢复，如果些时控制器各参数点设置不当，则可能出现灯具闪烁不定，缩短蓄电池和光源的寿命。

4、光源的选择

光源的选型对于太阳能路灯来说是最关键的一步，目前针对太阳能路灯专用的光源较少，为减少有限能量的损失，光源尽量选直流光源。目前常见的光源有直流节能灯、高频无极灯、低压钠灯和LED光源。LED作为半导体光源，其发展势头强劲，是太阳能路灯最为理想的光源，LED路灯光源是一款多功能、环保节能型路灯光源，适合在各种场合的照明使用。LED路灯驱动器是专门针对LED路灯系统所研发的产品，用于提供LED灯具稳定的电源。运用先进的电子电力技术，设计了高效率增强以及超节能脉波宽度调变（PWM）两种输出模式，配合时间控制，可以在需要的时候（上半夜天黑人多车多的时候）以高效率增强模式点亮LED灯具，提供良好的照明，而其它时间段（后半夜人车稀少的时候）则以超节能模式输出，节约蓄电池的电力的消耗。另外，国内大部分太阳能路灯项目照明亮度需满足城市道路照明标准。

第三篇：太阳能路灯专利申请

LED太阳能路灯 专利申请书

说

明

书

LED太阳能路灯

所属技术领域：

本实用新型涉及太阳能光伏发电技术和LED照明技术的LED太阳能路灯装置，尤其用于城市、街道、厂区等各种环境。背景技术：

近年来随着太阳能光伏发电技术和LED照明技术的发展，太阳能LED路灯已进入了城市照明领域。LED作为照明光源与传统的照明光源相比具有直流低电压驱动、耗电量少、抗振动、寿命长、纳秒级的响应速度、设计空间大、环保、可连续开关闪断，能轻松实现 0～100%调光功能等优点，被认为是新一代的绿色照明设备。太阳能LED路灯是以取之不尽的太阳能作为能源，通过太阳在光的作用下转化为电能，太阳能作为一个不污染环境，太阳能—本世纪人类的主要能源之一。每个路灯均是独立的，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，光控定时控制，安全可靠、节能、经济、环保，实用。发明内容：

系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、光源、控制箱（内有控制器）等几部分构成；太阳能电池板光效效率较高，对系统的抗风设计非常有利； 蓄电池箱做地埋式设计，美观耐用、方便更换；蓄电池箱内放置免维护铅酸蓄

电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。要解决的技术问题：

1、太阳能电池板的选择

目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率约为15%，最高达到24%，是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，技术也最为成熟。使用寿命一般可达15a，最高可达25a。多晶硅太阳能电池比单晶硅太阳能电池的光电转换效率要降低不少，其光电转换效率约12%，同时多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。非晶硅薄膜太阳能电池光电转换效率偏低，目前国际先进水平约为10%，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减，直接影响了其实际应用。所以目前多采用单晶硅太阳能电池。

2、蓄电池的选取

蓄电池的容量要根据太阳能电池板的功率和LED路灯的功率以及照明时间来决定，蓄电池应与太阳能电池、LED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高出负载功率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20%～30%，才能保证给蓄电池正常蓄电。因此，蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。本实用新型的有益效果：

太阳能照明灯具无需电费，太阳能照明灯具是一次性投入，无任何维护成本，长期受益。太阳能照明没有安全隐患：太阳能灯具是低压产品，运行安全可靠。

太阳能照明安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等固有的特性为市政工程的建设直接带来明显可利用的优势。不足１平方米的光伏电池板每年可发电２００余度；一个５６Ｗ的ＬＥＤ节能灯，相当于１５０Ｗ的高压钠灯，每天应用６个小时的话，一年才用１２０度电。二者倘若结合应用，电力消耗仅为传统路灯照明光源的十分之一。

我国照明用电量已占总用量的１２％。按照我国提出的“中国绿色照明工程”，照明节电已成为节能的重要方面。目前的照明节能潜力很大，一般节能方案均能达到节约２０％～３５％，按保守的数量采取２０％的计算，全国节约的电能价值非常巨大。而太阳能ＬＥＤ照明的推广应用，让“绿色照明”实现了新的跨越。附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施方式：

系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、光源、控制箱（内有控制器）等几部分构成；太阳能电池板光效效率较高，对系统的抗风设计非常有利； 蓄电池箱做地埋式设计，美观耐用、方便更换；蓄电池箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。

太阳能照明灯安装简便：太阳能灯具安装时，不用铺设复杂的线路，只要做一个水泥基座，然后用不锈钢螺丝固定就可。

说

明

书

附

图

权 利 要 求 书

1、LED太阳能路灯充电及控制器使用了单片机和专用软件，实现了太阳能直流路灯智能控制；具有纯光控模式，光控开启定时延时关闭模式，通用控制器模式。

2．根据权利要求1所述的LED太阳能路灯，其特征是：具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制；高效PWM充电方式，具有温度补偿控制；直观的LED发光管指示当前蓄电池状态，让用户了解使用状况。

3．根据权利要求1所述的LED太阳能路灯，其特征是所有控制全部采用工业级芯片，能在寒冷、高温、潮湿环境运行；取消了电位器调整控制设定点，而利用了Flash存储器记录各工作控制点，消除了因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素。

说 明 书 摘 要

本控制器专为太阳能供电的直流路灯设计，也可作为普通控制器使用。具有纯光控即靠光强自动启动和关闭，光控启动定时延时关闭，定时关闭时间可调整；具有短路、过载、独特的防反接保护具有充满、过放自动关断等全功能保护措施，充电指示、故障及过放指示。

本控制器通过单片机对蓄电池的端电压、放电电流、环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样、计算，利用高效PWM蓄电池的充电模式，以及过放电压为放电率曲线补偿修正的准确性过放控制，符合蓄电池本身在不同的放电率下有不同的放电终了电压的特性，保证蓄电池工作在合理的状态，延长蓄电池的使用寿命。

第四篇：太阳能路灯优缺点

太阳能路灯优点

太阳能路灯主要优点包括：①节能，太阳能路灯是利用自然界的自然光源,减少了电能的消耗；②安全，市电照明路灯可能存在着由于施工质量、材料老化、供电失常等多方面的原因造成的安全隐患。而太阳能路灯不使用交流电,采用的是蓄电池吸收太阳能,把低压直流转化为光能,不存在安全隐患；③环保，太阳能路灯无污染、无辐射,符合现代绿色环保观念；④高科技含量，太阳能路灯采用智能控制器进行控制,可以根据1d内天空自然亮度和人们处于各种环境下需要的亮度来自动调节灯的亮度；⑤耐用，目前绝大多数太阳能电池组件的生产技术,都足以保证10年以上性能不下降,太阳能电池组件可以发电25年或更长的时间；⑥维护费用低，在远离城镇的边远地区,为了维护或修理常规发电、输电、路灯等设备的费用很高。太阳能路灯只需要周期性的检查和很少的维护工作量,其维护费用比常规发电系统要少；⑦安装组件积木化，安装灵活方便,便于用户根据自己的需要选择和调整太阳能路灯的容量大小；⑧自主供电，离网运行的太阳能路灯具有供电的自主性、灵活性。

太阳能路灯的不足

成本高,太阳能路灯初期投资大,一盏太阳能路灯总成本是相同功率常规路灯的3.4倍;能量转换效率低,太阳能光伏电池的转换效率约为15%～19%,理论上硅太阳能电池的转换效率可达25%,但在实际安装后,可能因周围建筑物阻挡造成效率降低。目前,太阳电池的面积为110W/m2,1kW的太阳电池的面积大约9m2,这么大的面积几乎不可能在灯杆上固定，所以对于快速路、主干道依然不适用;受地理气候条件影响大,由于依靠太阳来提供能量,当地的地理气候天气状况直接影响到路灯的使用。阴雨天过长就会影响亮灯,导致照度或亮度达不到国家标准的要求,甚至出现不亮灯,成都黄龙溪地区的太阳能路灯则因白天光照不足,导致晚上亮的时间太短;元器件使用寿命和性价比低。蓄电池和控制器的价格较高,且蓄电池不够耐用,必须定期更换,控制器的使用寿命一般也只有3年;可靠性低。由于受到气候等外界因素影响太大,导致可靠性降低。深圳滨海大道上的太阳能路灯则有80%都不能单独依靠太阳光,与重庆大足县迎宾大道相同,均采用了市电双电源供电方式;管理维修困难。太阳能路灯的维护困难,电池板电池板的热岛效应质量无法控制检测,寿命周期得不到保证,且无法统一进行控制管理。可能出现不同时照明情况;光照范围窄,目前所应用的太阳能路灯经中国市政工程协会考察并经现场测定,一般照度范围为6～7m,超出7m以外就会昏暗不清,无法满足快速路、主干道的需要;太阳能路灯照明尚未建立行业标准;环保防盗问题,蓄电池处理不当可能造成环保问题。此外,防盗也是一大问题。

第五篇：太阳能路灯监控方案

太阳能路灯监控方案

目录

概述................................................................3 第一章 太阳能路灯的组成部分.........................................3 1.1 太阳能电池板................................................3 1.2 太阳能控制器...............................................3 1.3 蓄电池...................................................3 1.4 光源......................................................3 1.5 灯杆及灯具外壳.............................................4 第二章 功能控制.....................................................4 2.1 基本要求....................................................4 2.2 蓄电池充放电控制功能.......................................4 2.3 太阳能路灯运行方式控制功能.................................4 第三章 太阳能路灯控制器.............................................5 3.1 LED路灯控制器的硬件结构..................................5 3.2 软件编程时需要注意的事项...................................5 第四章 太阳能路灯充电控制器选型.....................................6 第五章 太阳能路灯系统常见故障.......................................6

概述

太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池（胶体电池）储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传统公用电力照明的路灯。无需铺设线缆、无需交流供电、不产生电费；采用直流供电、光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保、经济实用等优点。可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所。第一章 太阳能路灯的组成部分 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-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中，推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场，而在太阳能电池中推动和影响P-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13％－15％，多晶硅11％－13％。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。

1.2 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MCU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MOSFET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，使蓄电池更能可靠地长久工作。

1.3 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-Cd蓄电池、Ni-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，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20~30%，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倍以上为宜。1.4 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、LED光源。

1.5 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。第二章 功能控制 2.1 基本要求

1)对前半夜与后半夜的亮度进行控制，控制比例依情况而定；

2)开启单边路灯策略，即蓄电池现有电量只供一路路灯照明，另一路路灯关闭； 3)半夜灯策略，即前半夜开灯，后半夜关灯，蓄电池现有电量只供前半夜照明使用。

太阳能路灯都是以自然光线的强弱来控制照明灯具的开关，这些光控太阳能照明系统的优化设计是系统长期可靠运行的前提。系统容量可以根据当地的地理位置、气象条件和负载状况做出最优化设计。但是由于季节因素，冬天太阳辐射要比夏天少，太阳电池阵冬天产生的电量比夏天少，可是冬天需要照明的电量却比夏天多，从而使照明系统的发电量与需电量形成反差，依然难以平衡月发电量盈余和耗电量亏损。为了提高照明系统发电量的利用率，克服系统缺电带来的不足，在太阳能照明系统的发展中，人们不断的对照明系统常用的控制模式进行分析，设计各种实际可行的工作模式，同时光源技术也在不断的更新换代中，蓄电池的充电模式也在不断的研究探索中有效利用率越来越高，因此在太阳能各个组成部分的发展和协调中，太阳能照明系统正在不断地趋于完善。

根据太阳能路灯系统的特点，路灯运行要兼顾蓄电池剩余容量的影响。当路灯正常开启时，根据蓄电池剩余容量检测法得到当前蓄电池容量，通过查询后得到蓄电池将要维持的供电时间，平均使用蓄电池现有电量，同时根据当晚可使用的蓄电池电量对路灯照明方式灵活控制，合理使用蓄电池现有电量。2.2 蓄电池充放电控制功能

1）蓄电池充放电控制是整个系统的重要功能，它影响整个太阳能路灯系统的运行效率，还能防止蓄电池组的过充电和过放电。蓄电池的过充电或过放电对其性能和寿命有严重影响。充放电控制功能，2.3 太阳能路灯运行方式控制功能 高亮度大电流LED灯，由于相同亮度的情况下，比白炽灯省电约90%，得到了广泛的应用，现已有逐渐替代常规照明灯的趋势。

太阳能路灯由多个LED灯串联而成，亮度通过PWM方式可调，即通过EN端改变流经LED的电流，从而调节LED灯亮度，电流强度可以从几毫安到1安培，最终使LED灯达到预期的亮度。第三章 太阳能路灯控制器

太阳能路灯控制器是太阳能路灯系统中最重要的部分，也是与各种路灯系统最大的区别所在。控制器设计的性能如何，决定了一个太阳能路灯系统运行情况的优劣。所以设计功能完备、结构简单的智能太阳能光伏路灯控制器是非常重要的。

控制器需要实现的功能有：天黑时自动开灯；天亮时自动关灯；在蓄电池电量不足时，自动断开负载，防止蓄电池过放电；并要具有短路保护、反接保护等。控制器不仅担负对整个太阳能路灯的状态控制，还得确保系统的安全运行。

3.1 LED路灯控制器的硬件结构

1）电流、电压采样模块。根据系统的功率，可以采用电阻组件或互感器 2）电源模块。

3）键盘输入。可采用标准的行列键盘（或在光伏系统中预留接口，在需要设定

时接入），也可定制专用的薄膜按键。

4）LCD显示。由于液晶显示器具有功耗极低，体积小，重量轻等特点，所以适

用于蓄电池供电的系统。

5）远程通信接口。系统采用异步串行通信，在MCU内部设有异步串行通信口。可用软件来控制异步串行通信（RS﹣232标准的异步串行通信）。

3.2 软件编程时需要注意的事项 1）用较少的按键来实现诸多功能，如负载工作模式的设置，伏在工作时间的 设定，还有自检功能等。

2）键盘在定时中断服务程序中读取，用中断间隔时间实现键盘的去抖动，不 必编写另外的演示程序，提高CPU的利用率。

3）环境光线（闪电、礼花燃放等）对太阳能电池组件的采用电压有明显影响，在对白天、黄昏的识别时，要进行软件延时，一般控制在2~3min。

4）外部中断为高级优先中断，编制子程序实现负载过流、短路保护时，要充 分考虑到伏在启动瞬间会产生数倍于额定电流的冲击电流，冲击电流维持时间在3~5ms左右，应在软件上采取措施，避免与负载开启的误判。

5）为保护负载（灯具），蓄电池过放保护恢复时，应用软件设置一个回差电压，这样负载开关不会出现抖动现象，有利于延长灯具的使用寿命。

第四章

太阳能路灯充电控制器选型

1）使用了单片机和专用软件，实现了太阳能直流路灯和市电交流转直流，自动变换智能控制器；

2）具有纯光控模式，光控开启+定时延时关闭模式，通用控制器模式；

3）、具备定时、光控相结合的功能，24V系统，自耗电≤6mA（空载），8小时工作，具有防反装、防反充、防过充、防过放、防短路、防雷击、防水及温度补差等保护功能

4）高效PWM充电方式，具有温度补偿控制；

5）直观的LED发光管指示当前蓄电池状态，让用户了解使用状况；

6）所有控制全部采用工业级芯片，能在寒冷、高温、潮湿环境运行；

7）取消了电位器调整控制设定点，而利用了Flash存储器记录各工作控制点，消除了因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素。第五章

太阳能路灯系统常见故障

1）LED光源损坏（约占25%）

由于自然或者是人为的原因造成LED光源损坏，导致太阳能路灯系统不能工作、时亮时不亮、闪烁等情况。解决方案：检修LED光源或更换LED光源。

2）太阳能电池板损坏（约占5%）

太阳能路灯系统不能工作或工作时间不够。解决方案：更换天阳能电池板。3）太阳能电池板正负极接反（约占1%）

太阳能路灯系统安装后只会亮一次，当蓄电池的电用完后太阳能路灯就再也不会亮了。解决方案：调换太阳能电池板正负极。

4）恒流源损坏（约占10%）

太阳能路灯系统不能工作，LED灯不会亮或是闪烁。解决方案：检修恒流源或者直接更换恒流源。

5）控制器设置错误（约占5%）

太阳能路灯系统不能正常工作，LED灯时亮时不亮，亮的时间不够，白天亮晚上不亮或者一直亮着。解决方案：重新设置控制器、直接更换控制器。

6）控制器程序错误（约占5%）

太阳能路灯系统不能正常工作，LED灯时亮时不亮，亮的时间不够，白天亮晚上不亮或者一直亮着。解决方案：更改控制器程序、直接更换控制器。

7）控制器硬件损坏（约占10%）

太阳能路灯系统不能正常工作，LED灯时亮时不亮，亮的时间不够，白天亮晚上不亮或者一直亮着。解决方案：更改控制器硬件、直接更换控制器。

8）控制器接错（约占10%）

太阳能路灯系统不能正常工作，LED灯时亮时不亮，亮的时间不够，白天亮晚上不亮或者一直亮着。解决方案：重新连接接控制器。

9）蓄电池正负极接反、接触不良、使用寿命到期、蓄电池损坏等使蓄电池不能正常工作，电压过低（约占10%）

太阳能路灯系统不能正常工作，LED灯不亮、亮的时间不够，亮度不够，时亮时不亮。解决方案：重新连接电池、更换蓄电池、更换蓄电池的接线头、维修电池或者直接更换蓄电池。

10）线路老化或线路断开（约占14%）

太阳能路灯系统不能正常工作，LED不会亮或是闪烁。解决方案：重新连接电线或更换电线。

11）人为造成太阳能路灯系统的硬件损坏（约占5%）

太阳能路灯系统不能正常工作。解决方案：硬件维修或更换损坏硬件。