在当今社会中，环保已然成为一个世界记得话题!坚持走可持续发展道路是我国需长期坚持的一项发展战略!也因此各项环保产品为节约地球资源，提高生活质量不断推出，其中太阳能路灯就是一项伟大的发明!太阳能路灯的产生极大的利用了地球上的可再生能源，为我们的夜间美好出行提供了极大的便利!在这个过程中，就需要太阳能路灯的生产厂家们严格的把关，以生产出高质量敦、高品质的产品!

太阳能路灯的系统组成

太阳能路灯系统可以保障阴雨天气15天以上正常工作!它的系统组成是由LED光源(含驱动)、太阳能电池板、蓄电池(包括蓄电池保温箱)、太阳能路灯控制器、路灯灯杆(含基础)及辅料线材等几部分构成[1] 。太阳能电池组件一般选用单晶硅或者多晶硅太阳能电池组件LED灯头一般选用大功率LED光源控制器一般放置在灯杆内，具有光控、时控制、过充过放保护及反接保护，更高级的控制器更具备四季调整亮灯时间功能、半功率功能、智能充放电功能等蓄电池一般放置于地下或则会有专门的蓄电池保温箱，可采用阀控式铅酸蓄电池、胶体蓄电池、铁铝蓄电池或者锂电池等。太阳能灯具全自动工作，不需要挖沟布线，但灯杆需要装置在预埋件(混凝土底座)上。

太阳能路灯的设计原则

1) 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。关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨，在不同地区使用，是根据不同地区而定。

2)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。下面按以上两块分别做分析。⑴太阳能电池组件支架的抗风设计依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s(相当于十级台风)，根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。

太阳能路灯生产厂家的施工要求

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。

1)器件选用在选用器件上，目前有采用单片机的，也有采用比较器的，方案较多，各有特点和优点，应该根据客户群的需求特点选定相应的方案，在此不一一详述。

2)表面处理该系列产品采用静电涂装新技术，以FP专业建材涂料为主，可以满足客户对产品表面色彩及环境协调一致的要求，同时产品自洁性高、抗蚀性强，耐老化，适用于任何气候环境。加工工艺设计为热浸锌的基础上涂装，使产品性能大大提高，达到了最严格的AAMA2605.2005的要求，其它指标均已达到或超过GB的相关要求。

3)充电涓流保护易佳太阳能电池板对蓄电池充电时，蓄电池在达到峰值电压后，如果继续高压充电容易造成蓄电池的失水或失控如果停止充电时，蓄电池又无法饱和。此款控制器在充到峰值电压后立即降压1V，然后进入涓流充电状态，保证了蓄电池可以稳定于饱满状态，同时又避免了失水或失控，类似于对蓄电池进行循环充，不仅高效的保护了蓄电池，还提升了蓄电池的充电次数，使用寿命更长。

经过上述文章的详细介绍，相信大家对于太阳能路灯，都已经有了一个相对详细的了解了!在这里，土巴兔小编真心希望大家在挑选太阳能路灯的时候，能够挑到自己满意的产品，因而希望各位生产厂商可以严格把控，力求生产出高质量、高保障的路灯，以此更好的保护地区能源，为环保事业贡献出一份力!希望上面文章的介绍能够对大家有所帮助。

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太阳能路灯控制器怎样设计

设计太阳能路灯只要计算每天光源用电量是多少，太阳能电池板每天的发电量是多少，蓄电池的总储量是多少，以及每天的损耗是多少等问题就可以了。

就是太阳能路灯生产企业问你的问题如每天你需要路灯照明几个小时，连续的几个阴天都让灯具都能正常照明，还有一个最重要的是你所处的地域在哪里（物理位置，不同地区的日照情况不同导致的日照峰值不同，所以相同的照明灯具对电池板的大小也不相同）。

根据以上的问题所在就可以设计一个适合使用地区的太阳能路灯系统了。如常见的15w照明8个小时连续3到4个阴天可以持续照明，以北京为例那么太阳能电池板采用45w，蓄电池采用65ah就可以了，如果是天津地区那电池板就需要增加到50w，别的配件不变，如果是西藏地区使用，那电池板有30多w就可以了。

具体的可以再网上搜集相关设计方发，如果有实际需要可以联系光亚照明的高工，我们是太阳能路灯专业生产厂家，有多年是太阳能路灯设计经验，根据客户的要求合理设计太阳能路灯产品，让您花最合理的钱买最具性价比的产品。

太阳能路灯中组件的功率和光源的计算是如何设计的？请专家解释下，我想看下详细的设计，或者是自己的经验

太阳能路灯控制器电路图

1 ．工作原理

电路原理见图 1 所示。该电路由以 U5 为核心组成的蓄电池过充电控制电路、以 U 4A ～U4D为核心组成的蓄电池电压指示电路及显示电压按钮开关 KS1 电路、以 U1B 组成的蓄电池过放电控制电路、以 U1A组成的开灯检测控制电路、以 U2 组成的开灯及延时熄灯及二次开灯定时控制电路，以及以控制三极管Q2驱动继电器组成的输出控制电路等组成。现分别介绍如下。

(1) 过充电、过放电检测保护部分太阳能电池组件板或阵列由插口 CZ1 的①脚输入，加至防反充电二极管 D2 的正极．D2的负极接 12V 蓄电池的正极，即 CZ1 的③脚。控制器在初始上电时，由于 C4 的作用使 U5②脚为低电平，③脚输出高电平，Q7 导通； Q8 截止，允许太阳能电池给蓄电池充电。当蓄电池所充的电压小于 14 ． 4V 时，由R13 、 (R38 十R39) 组成的串联分压电路送至 U5 ②、⑥电压低于 2 ／ 3 U5 的供电电压时，即小于6V，电路维持充电状态；随着充电时间的延长，蓄电池电压逐渐升高，当 U5 ②、⑥的电压高于 2 ／ 3 U5 供电电压时，U5③脚输出低电平， Q7 截止、 Q8 导通，给太阳能电池板泄放电流，停止对蓄电池充电。在U5③脚输出低电平的状态下，其⑦脚导通，相当于将 1140 并入电路中。此时电路的分压比为： R38+ R39 ／／ R40／IRl3+(R38+R39) ／／ R40 ，不难算出，当蓄电池电压低于设定值 13V 时．电路状态再次翻转，U5③脚输出高电平，允许蓄电池充电。

(2) 开灯检测方法与控制

太阳能电池板是一个很好的光敏元件，其输出电流、电压能随着接受光的强度和照度变化而变化，本控制器就是利用这一原理实现开、关灯控制的。太阳能电池板PVin 输入电压经 R5 、 R6 串联分压后；加至运放 U 1A ②脚，其③脚接于 R9 、R8+VR1的分压点上。在白天，太阳能电池板在阳光的照射下输出电压很高，其经 R5 、 R6 分压后使运放 U 1A②脚电压高于③脚， U 1A①脚输出低电平， Q1 截止， U2 无供电电压不工作，Q2截止，继电器不吸合，系统无输出电压，路灯不工作。随着天色渐黑，太阳能电池板输出电压降低。 UlA ②脚的电压也同步降低，当 U1A②脚电压低于③脚时，比较器翻转， U 1A ①脚输出高电平， Q1 导通，定时电路 U2 得电工作， Q2 导通、JDQ1吸合点亮路灯。图中 VR1 为路灯开灯时刻设置调节电位器，调节 VRl 可设置不同时刻点亮路灯。DW1是钳位二极管，作用是避免白天太阳能电池板接受的电压过高导致 U 1A ②脚输入电压过高而损坏。 C1 为储能电容，作用是防止 U1A②脚电压瞬时突变误点亮路灯。 R14 为反馈电阻．其作用是使 U 1A 成为一个迟滞比较器．防止和避免 U1A在开灯点附近振荡而反复开、关路灯。

(3) 路灯延时电路点亮、熄灭控制电路

延时控制电路选用 CD4541BE 可编程定时控制芯片，它功耗低、内置可编程分频器电路，最大分频级数为 65536 级。

本控制器设计定时开灯和定时关灯时间调节范围是： 2 ． 093 小时 -11 ． 93 小时．分别由 V ： R2 和VR3控制调节。

(4) 蓄电池停止放电优先控制电路

若在路灯欲点亮或已点亮时，蓄电池电压已经低于其允许终止放电值时， Q4 导通．此时无论 U 1A 输出高电平与否，均会使Q1截止，从而保护蓄电池避免过放电损坏。

(5) 电池电压指示电路

为了让现场看管、维护人员及时了解、掌握蓄电池的状态，本控制器设有 LED 电池电压指示装置，通过LLED点亮的数量指示蓄电池电压的高低。

2 ．电路调试

制作中发现。 NE555 时基电路的实际状态转换点，即 1 ／ 3V( ： C 与 2 ／3VCC状态的翻转跳变点并不是严格遵循理论值。通过调节电阻 R13 可实现 14 ． 4V 的过充电控制。将 R13 由设计的100kΩ换为 120k Ω即可达到实际要求。同理，通过调节 VR4 可校准蓄电池指示电压。

二、用 PIC 12F 675 单片机制作的太阳能路灯控制器

图 2 是用：<a href="#">PIC12F675</a>单片机制作的太阳能路灯控制器电路。 PIC 12F 675 是 8 引脚单片机，具有 6个I ／ 0 口，自带内部 RC 振荡器 ( 振荡频率为 4MHz) 、 4 路 10 位 A ／D转换器、一路比较器，该控制器性能稳定、可靠，耗电低。

　1 ．工作原理

PIC 12F675控制蓄电池的过充电、过放电，开、关路灯功能，定时点亮、天黑自动点亮、延时点亮、自动跟踪点亮等功能，路灯点亮测试控制功能，LED指示功能等。

由蓄电池 BTl 、蓄电池过充电控制执行场效应管 01 、三端稳压器 U1 组成电源供电系统； Q2 、 Q4．组成放电控制；K1 手动， R_GM1 光控自动开灯系统，蓄电池分压电阻，发光指示二极管等部分组成。太阳能电池板电压由接口J3输入．经防反充二极管 D1 后分成两路，一路经 U1 LM 78L 05 稳压后，为 PIC 12F675单片机提供工作电源，另一路经 FB 保险丝给蓄电池充电。单片机上电后，首先由 Rf 、 Cf组成的硬件电路进行复位．然后由软件控制U2 ③脚 GP4 输出高电平，让 Q4 导通、 Q2 截止，控制系统停止放电，再检测 U2⑦脚 GP0 上的分压值，通过内部 A／ D 转换及软件运算间接检测、判断蓄电池是否欠压、过压．若蓄电池发生过充电，则通过软件控制U2 ②脚 GP5 输出高电平，使 Q1导通．短路太阳能电池板、停止向蓄电池充电，同时点亮“过充电”指示灯 LED2；若未发生过充电，则 U2 ②脚 GP5输出低电平，允许蓄电池充电。通过检测 U2 ⑥脚 GP1 所接的光敏电阻R_GM1上的分压值，判断是否已经“天黑，到了开路灯时间”，若到了预设的开灯点，则由软件控制 u2 ③脚 GP4 输出低电平，使 Q4截止、02 导通，点亮路灯。若不到开灯点，则程序返回，循环检测上述诸参数。

K1 是手动开灯按钮。按下 K1 ，路灯点亮。单片机通过检测光敏电阻R_GM1上的分压值，判断是否“天黑”，若是天黑．则按设计要求点亮路灯，若否，单片机进入路灯控制器“测试”功能：2分钟后路灯自动熄灭。

2 ．说明

由于单片机程序设计十分灵活，故这里用“开灯点”作为开灯标记符，这个点可以是时间。也可以是天黑的“程度”。若定义的是时间，可以让路灯从此时开始计时，点亮若干小时后熄灭；若是天黑的程度，可以让路灯到了此天黑程度后开始点亮。此后既可计时熄灭，也可判别天亮后熄灭。一切由软件设计人员抉择。

可以以银川的设计方案给你简单介绍一下

银川太阳能路灯可行性设计

一、工作原理

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3.5V，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。蓄电池日平均放电10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。

二、太阳能电池组建倾角设计

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。针对银川的纬度设计北纬38°25’。设计组建倾角为50°左右。

三、太阳能路灯抗风设计

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。下面按以上两块分别做分析。

⑴太阳能电池组件支架的抗风设计

依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s（相当于十级台风），根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。

在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。

由于宁夏的风速要高于平原地区，组建采用50WP两块，为了减小风对整灯的干扰，光板支架采用中空漏风设计。支架角铁采用4*4mm.加强焊接。

⑵路灯灯杆的抗风设计

路灯的参数如下：

电池板倾角50°     灯杆总高度=7m

设计选取灯杆臂厚δ=3.75mm  经过防腐处理：热镀锌喷塑。

设计选取的焊缝宽度满足要求，只要焊接质量能保证，灯杆的抗风是没有问题的。

四、太阳能电池组件选型

设计要求：银川地区，路灯28W设计，每天平均工作时数10h左右，保证连续阴雨天数5天。

⑴宁夏地区太阳年辐射总量5711~6096兆焦耳/平方米，年日照时数3000小时左右，无霜期150~195天

⑵负载日耗电量

I=28W÷12V =2.3A

控制系统划分高亮日平均4小时，微亮日平均6小时30%计算。

高亮放电2.3*4=9.3AH

微亮放电2.3*30%*6=4.2AH

所以总放电量为9.3+4.3=13.5AH

⑶所需太阳能组件100W的总充电电流100W÷17.5V=5.7A

在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。

⑷太阳能组件的最少总功率数=17.5×5.7=99.75W

选用峰值输出功率100Wp、单块50Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。

五、蓄电池选型

根据上面的数据知道，负载日耗电量13.5AH。在蓄电池充满情况下，可以连续工作5个阴雨天，再加上第一个晚上的工作，蓄电池容量：

13.5×（5+1）=81（AH），选用2台12V 50AH的蓄电池就可以满足要求了。

银川气温相对较低，需电池在-10℃工作效率会减小到70%左右，为了使电池正常工作，采用地埋方式进行安装。

六、控制器选型

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、时控与防反接等。在选用器件上，目前采用单片机控制。

由于宁夏温度相对较底，控制器采用—20℃设计，成本相对要提高。

李宪欲                                                            2009年10月30日

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