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、工作穩定可靠、不敷設電纜、不消耗常規能源，使用壽命長等優點。主要適用于城市道路、小區廣場、工業園區、旅游景區、公園綠化、單位、室外停車場、農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：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

使用環境：-30℃－60℃

照明時間：每天照明8－12小時，可連續照明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、自動定時調節光源功率，以進入節流工作狀態，每天照明時間可隨心所欲；

3、可根據客戶要求增加市電互補裝置，在連續陰雨天氣過長，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品的穩定性，而且能大大降低整套產品的造價，尤其是對于傳統市電照明工程的節能改造相當適用。

四、太陽能路燈優點

·節能：以太陽能光電轉換提供電能，取之不盡、用之不竭；

·環保：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：產品科技含量高，控制系統、配件均是國際品牌、智能化設計，質量可靠；

·品位高：科技產品、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，工業開發區、工礦企業路燈，各大院校室外燈光照明。

五、太陽能路燈效益分析

一次性投入與常規路燈大體相當的建設經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定可靠的照明，有明顯的經濟效益。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。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，穩定可靠。

3、電源電路模塊設計

系統正常工作電壓為5V，系統采用12V／24V的鉛酸蓄電池供電，蓄電池電壓不穩定，所以需要對電源進行穩壓。本系統采用LM7805三端穩壓器，其輸入電壓在5～24V時均可以保證輸出為穩定的+5V。LM7805組成穩壓電源只需要很少的外圍元件，使用起來非常方便，工作穩定可靠J。系統電源電路如圖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，把電壓轉換為數字信號，系統選用v／F轉換芯片LM331組成數模轉換電路。在系統采樣設計中，為了防止因為外部因素導致AT89S52程序跑飛或死機，提高系統穩定性，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。系統蓄電池采樣和太陽能電池板采樣電路相同。

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