随着全球能源的日益紧张，太阳能光伏照明发展迅速。在太阳能照明系统的发展中，人们不断分析照明系统常用的控制模式，设计各种实用可行的工作模式。同时，光源技术不断升级，电池充电模式不断研究探索，有效利用率越来越高。太阳能照明系统的发展和协调中，太阳能照明系统不断发展和完善。
太阳能灯的原理及组成。
太阳能灯具系统为直流独立光伏系统。太阳能电池组件通过控制器将太阳能转化为电能，并将电能转化为化学能储存在电池中。用电时，电池将化学能转化为电能，用于直流负载，或通过逆变器逆变为交流电供交流负载。只有当电池中的电能长时间无光耗尽时，该装置才会停止工作。
太阳能路灯由太阳能电池板、太阳能控制器、电池组、光源、灯杆和灯壳组成，有些还配备逆变器。
1)太阳能电池板。
太阳能电池板是太阳能路灯的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。它的作用是将太阳的辐射能转化为电能，或者送到电池中储存。太阳能电池主要由单晶硅和多晶硅制成。光电转换效率为13%~15%，多晶硅为11%~13%。最新的技术还包括光伏薄膜电池。
2)太阳能控制器。
控制器是太阳能灯系统中最重要的环节，其性能直接影响系统寿命，尤其是电池寿命。控制器以工业MCU为主控制器，通过测量环境温度、检测判断电池和太阳能电池组件的电压、电流等参数，控制MOSFET器件的开启和关闭，实现各种控制和保护功能。
3)蓄电池
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，一般需要配置电池系统才能工作。一般有铅酸电池、Ni-Cd电池、Ni-H电池。电池容量的选择一般应遵循以下原则：首先，在满足夜间照明的前提下，尽量储存白天太阳能电池组件的能量，同时储存满足连续雨天夜间照明所需的能量。电池容量太小，不能满足夜间照明的需要。一方面，电池总是处于断电状态，影响电池寿命，造成浪费。电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。它们之间的关系可以用一种简单的方法来确定。太阳能电池的功率必须比负载功率高4倍以上，系统才能正常工作。太阳能电池的电压应超过电池工作电压的20%~30%，以保证电池的正常负电。电池容量必须是负载日消耗量的6倍以上。
4)光源
太阳能路灯使用的光源是太阳能灯能否正常使用的重要指标。一般太阳能灯采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯和LED光源。
LED光源使用寿命长，可达1万小时，工作电压低，无逆变器，光效高，国产50lm/W，进口80lm/W。LED的性能将随着技术的进步而进一步提高。
5)灯杆和灯壳灯杆的高度应根据道路宽度、间距和照度标准确定。灯壳根据我们收集了大量的外国太阳灯数据，在美观和节能之间，大多数选择节能，灯外观要求不高，相对实用。
太阳能路灯照明控制系统。
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、电池充放电器、电池组、LED光源驱动和LED灯组成。
2)功能控制。
(1)太阳能路灯控制器的基本要求。
太阳能路灯由多个LED灯串联而成。路灯照明系统不仅消耗大量电能，还需要投入巨大的日常维护成本，给城市带来电力供应和财政支出的双重压力。制定按需照明的供电策略可以缓解这一矛盾。通过编程，可以灵活控制分布在繁华城市路段的路灯，并可以在任何时间段通过PWM实现开关控制，从而达到节能、烘托城市照明氛围的目的。基本控制要求如下：
①控制前半夜和后半夜的亮度，控制比例根据情况确定；②打开单侧路灯策略，即电池现有电量仅供一路路灯照明，另一路路灯关闭；③半夜灯策略，即前半夜开灯，后半夜关灯，电池现有电量仅供前半夜照明使用。
太阳能路灯通过自然光的强度来控制照明灯的开关，这是系统长期可靠运行的前提。系统容量可根据当地地理位置、气象条件和负载条件进行优化。但由于季节因素，冬季太阳辐射少于夏季，冬季太阳能电池阵列产生的电量少于夏季，但冬季需要照明的电量大于夏季，使得照明系统的发电量与需要的电量形成对比，仍难以平衡月发电盈余和耗电损失。为了提高照明系统发电的利用率，克服系统缺电带来的不足，在太阳能照明系统的发展中，人们不断分析照明系统常用的控制模式，设计各种实用可行的工作模式。同时，光源技术不断升级，电池充电模式在不断研究探索中的有效利用率越来越高。因此，在太阳能各部件的发展和协调中，太阳能照明系统正在不断完善。
根据太阳能路灯系统的特点，路灯的运行应考虑量的影响。路灯正常开启时，根据电池剩余容量检测方法获得当前电池容量，查询后获得电池维持的供电时间，平均使用电池现有电量，根据当晚可用电池电量灵活控制路灯照明方法，合理使用电池现有电量。
(2)电池充放电控制功能。
电池充放电控制是整个系统的重要功能，影响整个太阳能路灯系统的运行效率，防止电池组过充过放电。电池过充或过放电严重影响其性能和使用寿命。根据控制方式，充放电控制功能可分为开关控制(包括单路和多路开关控制)型和脉宽调制(包括最大功率跟踪控制)型。该系统采用脉宽调制控制器，采用MOS晶体管作为开关装置。在阳光明媚的日子里，根据电池的剩余容量，选择相应的占空比充电电池，努滚球app官网效充电；夜间，根据电池的剩余容量和滚球app官网天气条件，调整LED灯亮度，确保电池的平衡合理使用。
此外，系统还具有保护电池过充的功能，即当充电电压高于保护电压（15V）时，自动降低电池充电电压；此后，当电压降至维护电压（13.2V）时，电池进入浮动充电状态，当低于13.2V时，浮动充电关闭并进入均匀充电状态。
当电池电压低于保护电压(11V)时，控制器自动关闭负载开关，以保护电池免受损坏。PWM充电不仅可以最大限度地发挥太阳能电池板的作用，还可以提高系统的充电效率。本设计对电池的反接、过充、过放有相应的保护措施。
(3)太阳能路灯运行模式控制功能。
高亮度大电流LED灯由于亮度相同，比白炽灯省电90%左右，得到了广泛的应用，并逐渐取代传统照明灯。
太阳能路灯由多个LED灯串联而成，亮度可通过PWM调节，即通过EN端改变流经LED的电流，从而调节LED灯的亮度。电流强度可以从几毫安培1安培，最终使LED灯达到预期亮度。
PWM信号可以由微控制器或其他脉冲信号产生。PWM信号可以使LED灯的电流从0变为额定电流，使LED灯从暗变为正常亮度。PWM占空比越小(高电平时间越长)，亮度越高。利用PWM控制LED亮度非常方便灵活，是最常用的调光方法。PWM的频率可以从几十Hz到几千Hz。
通过控制MOSFET晶体管实现PWM调光。
由于系统路灯单元使用的电压是由几个电池串联产生的。
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