太陽能路燈原理圖

一、太陽能路燈工作原理

太陽能路燈是以太陽能作為電能供給用來提供夜間道路照明，燈桿與電池組件一體化設計，具有抗風能力，內部采用智能化充放電和微電腦光、時控制技術。太陽能路燈采用高效照明光源設計、具有亮度高、安裝簡便、工作穩(wěn)定可靠、不敷設電纜、不消耗常規(guī)能源，使用壽命長等優(yōu)點。主要適用于城市道路、小區(qū)廣場、工業(yè)園區(qū)、旅游景區(qū)、公園綠化、單位、室外停車場、農(nóng)村道路帶等場所的亮化照明。太陽能路燈由以下幾個部分組成：太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及燈具外殼，有的還要配置逆變器。

二、太陽能路燈參考配置

燈高：5－12米

材質：鋼管＋防腐處理＋熱鍍鋅＋噴塑

太陽能電池組件：高效單晶硅／多晶硅／薄膜電池板

功率：60－300W

使用壽命：25年

光源：超高亮大功率 LED／低壓鈉燈／LVD無極燈

功率：DC12V/24V，15W－100W

使用壽命：100000小時

蓄電池：免維護鉛酸蓄電池／地埋膠體密閉蓄電池

容量：DC12V 60 Ah－500Ah

使用壽命：5－8年

控制系統(tǒng)：微電腦智能控制、防過充、過放、防潮、輸出短路保護及光控＋時控自動開、關燈

使用環(huán)境：-30℃－60℃

照明時間：每天照明8－12小時，可連續(xù)照明5－15個陰雨天。

三、太陽能路燈的市電互補功能介紹

1、智能數(shù)碼控制器，具有光控時控、過充過放保護，防反接功能；

2、自動定時調節(jié)光源功率，以進入節(jié)流工作狀態(tài)，每天照明時間可隨心所欲；

3、可根據(jù)客戶要求增加市電互補裝置，在連續(xù)陰雨天氣過長，電池儲電不足時，路燈會自動切換到市電供電，當太陽能供電恢復電壓時，系統(tǒng)自動切斷市電供電，恢復太陽能供電。真正做到一年365天太陽能路燈夜夜亮，如不需要此功能時，用戶可隨時卸載互補裝置，簡易方便。總之，市電互補不僅能有效提高太陽能產(chǎn)品的穩(wěn)定性，而且能大大降低整套產(chǎn)品的造價，尤其是對于傳統(tǒng)市電照明工程的節(jié)能改造相當適用。

四、太陽能路燈優(yōu)點

·節(jié)能：以太陽能光電轉換提供電能，取之不盡、用之不竭；

·環(huán)保：無污染、無噪音、無輻射；

·安全：絕無觸電、火災等意外事故；

·方便：安裝簡潔，不需要架線或“開膛破肚”挖地施工、也沒有停電限電顧慮；

·壽命長：產(chǎn)品科技含量高，控制系統(tǒng)、配件均是國際品牌、智能化設計，質量可靠；

·品位高：科技產(chǎn)品、綠色能源，使用單位重視科技、綠色形象提高、檔次提升；

·投資少：一次性投資與交流電等價（交流電投資從變電、進電、控制箱、電纜、工程起），一次投資、長期受用；

·適用廣：太陽能源源于自然，所以凡是有日照的地方都可以使用，特別適合于綠地景觀燈光配備，高檔次住宅及室外照明，旅游景點海岸景觀照明及點綴，工業(yè)開發(fā)區(qū)、工礦企業(yè)路燈，各大院校室外燈光照明。

五、太陽能路燈效益分析

一次性投入與常規(guī)路燈大體相當?shù)慕ㄔO經(jīng)費后即可一勞永逸地利用取之不盡用之不竭的陽能提供穩(wěn)定可靠的照明，有明顯的經(jīng)濟效益。回收成本周期3-5年，使用壽命15年-20年。

太陽能路燈控制原理圖

1、太陽能路燈控制器設計

路燈控制系統(tǒng)工作原理：白天光伏電池向蓄電池充電，晚上蓄電池提供電力供路燈照明。所以蓄電池將構成一個充放電循環(huán)。太陽能路燈照明控制電路包括光伏電池、蓄電池、路燈和控制器四部分。設計中采用AT89S52單片機，并將其作為智能核心模塊。外圍電路主要包括太陽能電池電壓采樣模塊、蓄電池電壓采樣模塊、鍵盤電路模塊、LED顯示模塊、充放電控制模塊等。圖1是太陽能路燈控制器結構設計圖。

2、單片機智能控制模塊

太陽能路燈控制器選擇ATMEL公司的8位單片機AT89S52為核心的智能控制模塊，在整體上具有低功耗、性能高的特點。

2.1、單片機振蕩電路

單片機振蕩電路如圖2所示。

2.2、復位電路

復位電路如圖3所示，電路結構簡單，穩(wěn)定可靠。

3、電源電路模塊設計

系統(tǒng)正常工作電壓為5V，系統(tǒng)采用12V／24V的鉛酸蓄電池供電，蓄電池電壓不穩(wěn)定，所以需要對電源進行穩(wěn)壓。本系統(tǒng)采用LM7805三端穩(wěn)壓器，其輸入電壓在5～24V時均可以保證輸出為穩(wěn)定的+5V。LM7805組成穩(wěn)壓電源只需要很少的外圍元件，使用起來非常方便，工作穩(wěn)定可靠J。系統(tǒng)電源電路如圖4所示。

4、采樣模塊設計

太陽能電池采樣和蓄電池采樣對于系統(tǒng)正常運行起著非常重要的作用。太陽能路燈控制器要對蓄電池充放電進行合理控制，即需對蓄電池、太陽能電池板電壓進行采樣。為此，AT89S52單片機就要外接A／D轉換模塊，把電壓轉換為數(shù)字信號，系統(tǒng)選用v／F轉換芯片LM331組成數(shù)模轉換電路。在系統(tǒng)采樣設計中，為了防止因為外部因素導致AT89S52程序跑飛或死機，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，在LM331與單片機之間還需增加單通道的高速光電隔離器6n137J。圖5為太陽能電池板采樣電路圖。系統(tǒng)蓄電池采樣和太陽能電池板采樣電路相同。

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