第一篇：新太陽能路燈方案

新太陽能路燈方案

目錄

概述................................................................3 第一章 設計結構.....................................................3 1.1 工作原理....................................................3 1.2 傾角設計...................................................3 1.3 抗風設計...................................................3 第二章 太陽能設備...................................................3 2.1 太陽能燈...................................................3 2.2 太陽能板...................................................3 2.2.1 太陽能電池板組件......................................3 2.2.2 原材料特點...........................................4 2.2.3 玻璃..................................................4 2.2.4 TPT...................................................4 2.2.5 邊框..................................................4 2.3 太陽能支架..................................................4 2.4 1.2 米壁桿..................................................4 2.5 3.5米路燈立桿.............................................5 2.6 立桿地籠....................................................5 2.7 水泥基礎...................................................6 2.7.1路燈地基..............................................6 第三章 太陽能必備控制器.............................................6 3.1 電池.......................................................6 3.2 地埋箱.....................................................7 3.3 控制器.....................................................7

概述

太陽能路燈太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電，免維護閥控式密封蓄電池（膠體電池）儲存電能，LED燈具作為光源，并由智能化充放電控制器控制，是代替傳統公用電力照明的節能的路燈。太陽能路燈無需鋪設線纜、無需交流供電、不產生電費；太陽能路燈省心省事，能節省了大量的人力和能源。太陽能路燈采用直流供電、光敏控制；具有穩定性好、壽命長、發光效率高，安裝維護簡便、安全性能高、節能環保、經濟實用等優點。可廣泛應用于城市主、次干道、小區、工廠、旅游景點、停車場等場所。

二、產品部件燈桿結構

1、鋼質燈桿及支架，表面噴塑處理，電池板連接采用專利防盜螺絲。第一章 設計結構 1.1 工作原理

1）系統工作原理簡單，利用光生伏特效應原理制成的太陽能電池白天

2）太陽能電池板接收太陽輻射能并轉化為電能輸出，經過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐漸降低至10lux左右、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測到這一電壓值后動作，蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電8.5小時后，充放電控制器動作，蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。1.2 傾角設計

為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為太陽能電池組件選擇一個最佳傾角。1.3 抗風設計

在太陽能路燈系統中，結構上一個需要非常重視的問題就是抗風設計。抗風設計主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風設計，二為燈桿的抗風設計 第二章 太陽能設備 2.1 太陽能燈

1)LED路燈全部采用臺灣光宏芯片,集成封裝28顆1W大功率LED燈珠；

2)高效節能，用電僅為節能燈的30%，白熾燈的10%，經濟實惠，環保節能。亮度是同等W數納燈亮度的8-9倍

3)壽命長、功耗低、色彩純正、無污染。按照每天工作12個小時計算，其壽命也在10年以上，維護費用極低； 4)燈殼采用鋁合金壓鑄成型，在鋼化玻璃與鋁合金外殼的銜接處采用高強度防老化硅膠圈，可以有效的散熱和防水、防塵，并有效的減少了LED使用過程中的光衰。燈具表面進行了耐紫外線抗腐蝕處理，整體燈具達到IP65標準； 5)采用獨特的開關恒流源技術，確保了LED穩定工作。

6)啟動無延時，通電即達正常亮度，無須等待，消除了傳統路燈長時間的啟動過程；

2.2 太陽能板

2.2.1 太陽能電池板組件

太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中。太陽能電池板是太陽能發電系統中最重要的部件之一，其轉換率和使用壽命是決定太陽電池是否具有使用價值的重要因素。組件設計:按國際電工委員會IEC：1215：1993標準要求進行設計，采用若干片多晶/單晶硅太陽能電池進行串聯以形成各種類型的組件。該組件可用于各種戶用光伏系統、獨立光伏電站和并網光伏電站等。

2.2.2 原材料特點

電池片：采用高效率18%單晶太陽能片封裝，保證太陽能電池板發電功率充足。

2.2.3 玻璃

采用低鐵鋼化絨面玻璃(又稱為白玻璃)，厚度3.2mm,在太陽電池光譜響應的波長范圍內(320-1100nm)透光率達91%以上，對于大于1200 nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時能耐太陽紫外光線的輻射，透光率不下降。EVA：采用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.78mm的優質EVA膜層作為太陽電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連接劑。具有較高的透光率和抗老化能力。

2.2.4 TPT 太陽電池的背面覆蓋物—氟塑料膜為白色，對陽光起反射作用，因此對組件的效率略有提高，并因其具有較高的紅外發射率，還可降低組件的工作溫度，也有利于提高組件的效率。當然，此氟塑料膜首先具有太陽電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。2.2.5 邊框

所采用的鋁合金邊框具有高強度，抗機械沖擊能力強。接線盒：防護等級IP65

2.3 太陽能支架

太陽能光伏支架 是太陽能光伏發電系統中為了擺放，安裝，固定太陽能面板設計的特殊的支架。一般材質有鋁合金，不銹鋼。光伏支架產品分地面支架系統、平面屋頂支架系統、可調角度屋面支架系統、斜屋面支架系統、立柱支架系統等

2.4 1.2 米壁桿

桿采用優質鋼，經大型折彎卷制而成，一次成型，燈桿焊縫光滑、整齊、無毛刺、熱鍍鋅防腐年限大于15年，桿表面再進行噴塑處理，涂層附著牢固、表面光滑

2.5 3.5米路燈立桿 1)不銹鋼燈桿，我國采取的方式是進行熱鍍鋅表面處理，熱鍍鋅符合國際標準的產品壽命可以達到15年。否則遠遠達不到。2)鐵質燈桿：我國大部分是這種燈桿，只是表面做一下噴涂（刷漆或噴粉處理），壽命是3~5年。3)鋁合金燈桿：高強度鋁合金制造，不僅人性化地保護了人員安全，而且強度高，不需要任何表面處理也有超過50年的耐腐蝕性，而且非常美觀。看起來更加高檔

2.6 立桿地籠

鋼筋籠主要起的作用跟柱子縱向鋼筋的受力是同理，主要起抗拉作用，混凝土的抗壓強度高但抗拉強度是很低。對樁身混凝土起到約束的作用，使之能承受一定的水平力

2.7 水泥基礎 2.7.1路燈地基

路燈地基廣泛是指用地籠和混泥土。主要是為了支撐路燈的戶外照明的。地籠是用幾條鋼筋焊接而成的。鋼筋的數量和大小是由路燈的高度和重量來決定的。地基的大小。地籠的鋼筋上端是要求攻牙的，攻牙的高度一般要高與法蘭.第三章 太陽能必備控制器 3.1 電池

1)采用電池槽蓋、極柱雙重密封設計，確保不漏酸。

2）吸附式的玻璃的氧復合效率有效地控制了電池內部水分的損失，因此在整個電池的使用過程中無需補水或補酸維護。

3）安全可靠，特殊的密封結構，阻燃單向排氣系統，在使用過程中不會產生泄漏，更不會發生火災。

4）使用計算機精設計的低鈣鉛合金板柵，最大限度降低了氣體的產生，并可方便循環使用，大大延長了電池的使用壽命。

5）粗壯的極板、槽蓋的熱封黏結，多元格的電池設計使電池的安裝和維護更經濟。

6）體重比能量高，內阻小，輸出功率高。

7）充放電性能高，自放電控制在每個月2%以下（20℃）。

8）恢復性能好，在深放電或者充電器出現故障時，短路放置30天后，仍可充電恢復其容量。

9）溫度適應性好，可在-40~50℃下安全使用。

10）無需均衡充電，由于單體電池的內阻、容量、浮充電壓一致性好，確保電池在使用期間無需均衡充電。

11）電解液被吸附于特殊的隔板中，不流動，防涌出，可堅立、旁側、或端側放置。

12）滿荷電出廠，無游離電解液，可以以無危險材料進行水、陸運輸

3.2 地埋箱

3.3 控制器 太陽能控制器：太陽能充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。基本功能必須具備過充保護、過放保護、光控、時控、防反接、充電涓流保護、欠壓保護、防水保護等。

第二篇：太陽能路燈安裝方案

太陽能路燈安裝方案2篇

太陽能路燈安裝方案（一）

1、地基澆注

1）確定立燈位置；勘察地質情況，如果地表1m2皆是松軟土質，那么開挖深度應加深；同時要確認開挖位置以下沒有其他設施（如電纜、管道等），要求路燈頂部沒有長時間遮陽物體，否則要適當更換位置。

2）在立燈具的位置預留（開挖）符合標準的1米3坑；進行予埋件定位澆筑。預埋件放置在方坑正中，PVC穿線管一端放在預埋件正中間、另端放在蓄電池儲存處（如上圖所示）。注意保持預埋件、地基與原地面在同一水平面上（或螺桿頂端與原地面在同一水平面上，根據場地需要而定），有一邊要與道路平行；這樣方可保證燈桿豎立后端正而不偏斜。然后以C20混凝土澆筑固定，澆筑過程中要不停用震動棒震動，保證整體的密實性，牢固性。

3）施工完畢，及時清理定位板上殘留泥渣，并以廢油清洗螺栓上雜質。混泥土凝固過程中，要定時澆水養護；待混凝土完全凝固（一般72小時以上），才能進行吊燈安裝。

2、太陽能電池組件安裝

1）電池組件的輸出正負極在連接到控制器前須采取措施避免短接；

2）太陽電池組件與支架連接時要牢固可靠；

3）組件的輸出線應避免裸露，并用扎帶扎牢；

4）電池組件的朝向要朝正南，以指南針指向為準。

3、蓄電池安裝

1）蓄電池置于控制箱內時須輕拿輕放，防止砸壞控制箱；蓄電池之間的連接線必須用螺栓壓在蓄電池的接線柱上并使用銅墊片以增強導電性；

2）輸出線連接在蓄電池后在任何情況下禁止短接，避免損壞蓄電池；蓄電池的輸出線與電線桿內的控制器相聯時必須通過PVC穿線管；

3）上述完成后，檢查控制器端的接線，防止短路。正常后關好控制箱的門。

4、燈具安裝

1）進行各部位組件固定：太陽板固定在太陽板支架上，燈頭固定到挑臂上，然后將支架與挑臂固定到主桿，并將連接線穿引到控制箱（電池箱）。燈桿起吊之前，先檢查各部位緊固件是否牢固，燈頭安裝是否端正，光源工作是否正常。然后在簡易調試系統工作是否正常；松開控制器上太陽板連接線，光源工作；接上太陽板連接線，燈熄；同時仔細觀察控制器上各指示燈的變化；一切屬于正常，方可起吊安裝。

2）主燈桿起吊時，注意安全防范；螺絲絕對緊固好，如組件朝陽角度有所偏差，需要上去端調整其朝陽方向完全朝正南。

3）將蓄電池放進電池箱，按照技術要求將連接線連接到控制器；先接蓄電池，再接負載，然后接太陽板；接線操作時一定要注意各路接線與控制器上標明的接線端子不能接錯，正負兩極性不能碰撞，不能接反；否則控制器將被損壞。

4）調試系統工作是否正常；松開控制器上太陽板連接線，燈亮；接上太陽板連接線，燈熄；同時仔細觀察控制器上各指示燈的變化；一切屬于正常，方可封好控制箱。

四、注意事項

四川太一新能源開發有限公司負責為用戶提供太陽能路燈的安裝技術服務和咨詢。如果用戶自行在地面安裝燈具，注意事項如下：

1）太陽能路燈以太陽輻射為能源，照射在光電池組件上的陽光是否充裕直接影響燈具的照明效果，因此在選擇燈具的安裝位置時，電池組件在任何時間段都能夠照射到陽光，且無樹葉等遮擋物。

2）穿線時一定要注意導線勿夾在燈桿的連接處。導線的連接處應該連接牢固，且用PVC膠帶纏繞。

3）使用時，為保證美觀和電池組件能更好的接收太陽輻射，請您每半年清潔一次電池組件上的灰塵，但切勿用水自下而上的沖洗。與本產品有關的任何問題，請您直接與我公司電話聯系。

太陽能路燈安裝方案（二）

太陽能光伏發電系統的基本原理相同，因而太陽能路燈的設計思路也可依據一般的太陽能發電系統，先確定光源的功率，每天的工作時間，保證幾個陰雨天然后計算蓄電池的容量和太陽電池組件的功率。但太陽能路燈又有其特殊性，需要確保系統工作的穩定與可靠，所以在設計時需要特別注意。

1、太陽電池組件

太陽電池組件的電壓會隨著溫度的升高而降低，由于高溫的影響，電池組件的電壓損失約2V，而充電過程控制器上的二極管壓降0.7V，所以選擇工作電壓為18V的組件。由于太陽能路燈的特殊性，太陽能電池板一般安裝在燈桿上，對于路燈桿而言，一般都是5米以上，重心較高，而且大部分太陽電池板都是懸掛式，為增強整套設備的抗風力，一般選擇多塊太陽電池板組成所需要的組件功率。

2、蓄電池（組）

在選擇蓄電池時，須要考慮放電率對蓄電池容量的影響，溫度對蓄電池容量的影響，放電深度對蓄電池容量的影響等幾個方面。所以一定要選用深循環的太陽能專用蓄電池。蓄電池在進行并聯連接時，需要考慮各單體電池間的不平衡影響，通常情況下并聯組數不宜超過4組。

3、控制器

控制器是整個路燈系統中充當管理者的關鍵部件，它的最大功能是對蓄電池進行全面的管理，好的控制器應當根據蓄電池的特性，設定各個關鍵參數點，比如蓄電池的過充點、過放點，恢復連接點及SOC放電控制等。在選擇路燈控制器時，特別需要注意控制器恢復連接點參數，由于蓄電池有電壓自恢復特性，當蓄電池處于過放電狀態時，控制器切斷負載，隨后蓄電池電壓恢復，如果些時控制器各參數點設置不當，則可能出現燈具閃爍不定，縮短蓄電池和光源的壽命。

4、光源的選擇

光源的選型對于太陽能路燈來說是最關鍵的一步，目前針對太陽能路燈專用的光源較少，為減少有限能量的損失，光源盡量選直流光源。目前常見的光源有直流節能燈、高頻無極燈、低壓鈉燈和LED光源。LED作為半導體光源，其發展勢頭強勁，是太陽能路燈最為理想的光源，LED路燈光源是一款多功能、環保節能型路燈光源，適合在各種場合的照明使用。LED路燈驅動器是專門針對LED路燈系統所研發的產品，用于提供LED燈具穩定的電源。運用先進的電子電力技術，設計了高效率增強以及超節能脈波寬度調變（PWM）兩種輸出模式，配合時間控制，可以在需要的時候（上半夜天黑人多車多的時候）以高效率增強模式點亮LED燈具，提供良好的照明，而其它時間段（后半夜人車稀少的時候）則以超節能模式輸出，節約蓄電池的電力的消耗。另外，國內大部分太陽能路燈項目照明亮度需滿足城市道路照明標準。

第三篇：太陽能路燈專利申請

LED太陽能路燈 專利申請書

說

明

書

LED太陽能路燈

所屬技術領域：

本實用新型涉及太陽能光伏發電技術和LED照明技術的LED太陽能路燈裝置，尤其用于城市、街道、廠區等各種環境。背景技術：

近年來隨著太陽能光伏發電技術和LED照明技術的發展，太陽能LED路燈已進入了城市照明領域。LED作為照明光源與傳統的照明光源相比具有直流低電壓驅動、耗電量少、抗振動、壽命長、納秒級的響應速度、設計空間大、環保、可連續開關閃斷，能輕松實現 0～100%調光功能等優點，被認為是新一代的綠色照明設備。太陽能LED路燈是以取之不盡的太陽能作為能源，通過太陽在光的作用下轉化為電能，太陽能作為一個不污染環境，太陽能—本世紀人類的主要能源之一。每個路燈均是獨立的，安裝方便，無需鋪設電纜電線，無需交流電能和電費，采用直流供電，光控定時控制，安全可靠、節能、經濟、環保，實用。發明內容：

系統由太陽能電池組件部分（包括支架）、光源、控制箱（內有控制器）等幾部分構成；太陽能電池板光效效率較高，對系統的抗風設計非常有利； 蓄電池箱做地埋式設計，美觀耐用、方便更換；蓄電池箱內放置免維護鉛酸蓄

電池和充放電控制器。本系統選用閥控密封式免維護鉛酸蓄電池，由于其維護很少，故又被稱為“免維護電池”，有利于系統維護費用的降低；充放電控制器在設計上兼顧了功能齊備（具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等）與成本控制，實現很高的性價比。要解決的技術問題：

1、太陽能電池板的選擇

目前單晶硅太陽能電池的光電轉換效率約為15%，最高達到24%，是目前所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的，技術也最為成熟。使用壽命一般可達15a，最高可達25a。多晶硅太陽能電池比單晶硅太陽能電池的光電轉換效率要降低不少，其光電轉換效率約12%，同時多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。非晶硅薄膜太陽能電池光電轉換效率偏低，目前國際先進水平約為10%，且不夠穩定，隨著時間的延長，其轉換效率衰減，直接影響了其實際應用。所以目前多采用單晶硅太陽能電池。

2、蓄電池的選取

蓄電池的容量要根據太陽能電池板的功率和LED路燈的功率以及照明時間來決定，蓄電池應與太陽能電池、LED路燈相匹配。可用一種簡單方法確定它們之間的關系。太陽能電池功率必須高出負載功率4倍以上，系統才能正常工作。太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20%～30%，才能保證給蓄電池正常蓄電。因此，蓄電池容量必須比負載日耗量高6倍以上為宜。本實用新型的有益效果：

太陽能照明燈具無需電費，太陽能照明燈具是一次性投入，無任何維護成本，長期受益。太陽能照明沒有安全隱患：太陽能燈具是低壓產品，運行安全可靠。

太陽能照明安全無隱患、節能無消耗、綠色環保、安裝簡便、自動控制免維護等固有的特性為市政工程的建設直接帶來明顯可利用的優勢。不足１平方米的光伏電池板每年可發電２００余度；一個５６Ｗ的ＬＥＤ節能燈，相當于１５０Ｗ的高壓鈉燈，每天應用６個小時的話，一年才用１２０度電。二者倘若結合應用，電力消耗僅為傳統路燈照明光源的十分之一。

我國照明用電量已占總用量的１２％。按照我國提出的“中國綠色照明工程”，照明節電已成為節能的重要方面。目前的照明節能潛力很大，一般節能方案均能達到節約２０％～３５％，按保守的數量采取２０％的計算，全國節約的電能價值非常巨大。而太陽能ＬＥＤ照明的推廣應用，讓“綠色照明”實現了新的跨越。附圖說明：

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

具體實施方式：

系統由太陽能電池組件部分（包括支架）、光源、控制箱（內有控制器）等幾部分構成；太陽能電池板光效效率較高，對系統的抗風設計非常有利； 蓄電池箱做地埋式設計，美觀耐用、方便更換；蓄電池箱內放置免維護鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統選用閥控密封式免維護鉛酸蓄電池，由于其維護很少，故又被稱為“免維護電池”，有利于系統維護費用的降低；充放電控制器在設計上兼顧了功能齊備（具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等）與成本控制，實現很高的性價比。

太陽能照明燈安裝簡便：太陽能燈具安裝時，不用鋪設復雜的線路，只要做一個水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。

說

明

書

附

圖

權 利 要 求 書

1、LED太陽能路燈充電及控制器使用了單片機和專用軟件，實現了太陽能直流路燈智能控制；具有純光控模式，光控開啟定時延時關閉模式，通用控制器模式。

2．根據權利要求1所述的LED太陽能路燈，其特征是：具有過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接保護等全自動控制；高效PWM充電方式，具有溫度補償控制；直觀的LED發光管指示當前蓄電池狀態，讓用戶了解使用狀況。

3．根據權利要求1所述的LED太陽能路燈，其特征是所有控制全部采用工業級芯片，能在寒冷、高溫、潮濕環境運行；取消了電位器調整控制設定點，而利用了Flash存儲器記錄各工作控制點，消除了因電位器震動偏位、溫漂等使控制點出現誤差降低準確性、可靠性的因素。

說 明 書 摘 要

本控制器專為太陽能供電的直流路燈設計，也可作為普通控制器使用。具有純光控即靠光強自動啟動和關閉，光控啟動定時延時關閉，定時關閉時間可調整；具有短路、過載、獨特的防反接保護具有充滿、過放自動關斷等全功能保護措施，充電指示、故障及過放指示。

本控制器通過單片機對蓄電池的端電壓、放電電流、環境溫度等涉及蓄電池容量的參數進行采樣、計算，利用高效PWM蓄電池的充電模式，以及過放電壓為放電率曲線補償修正的準確性過放控制，符合蓄電池本身在不同的放電率下有不同的放電終了電壓的特性，保證蓄電池工作在合理的狀態，延長蓄電池的使用壽命。

第四篇：太陽能路燈優缺點

太陽能路燈優點

太陽能路燈主要優點包括：①節能，太陽能路燈是利用自然界的自然光源,減少了電能的消耗；②安全，市電照明路燈可能存在著由于施工質量、材料老化、供電失常等多方面的原因造成的安全隱患。而太陽能路燈不使用交流電,采用的是蓄電池吸收太陽能,把低壓直流轉化為光能,不存在安全隱患；③環保，太陽能路燈無污染、無輻射,符合現代綠色環保觀念；④高科技含量，太陽能路燈采用智能控制器進行控制,可以根據1d內天空自然亮度和人們處于各種環境下需要的亮度來自動調節燈的亮度；⑤耐用，目前絕大多數太陽能電池組件的生產技術,都足以保證10年以上性能不下降,太陽能電池組件可以發電25年或更長的時間；⑥維護費用低，在遠離城鎮的邊遠地區,為了維護或修理常規發電、輸電、路燈等設備的費用很高。太陽能路燈只需要周期性的檢查和很少的維護工作量,其維護費用比常規發電系統要少；⑦安裝組件積木化，安裝靈活方便,便于用戶根據自己的需要選擇和調整太陽能路燈的容量大小；⑧自主供電，離網運行的太陽能路燈具有供電的自主性、靈活性。

太陽能路燈的不足

成本高,太陽能路燈初期投資大,一盞太陽能路燈總成本是相同功率常規路燈的3.4倍;能量轉換效率低,太陽能光伏電池的轉換效率約為15%～19%,理論上硅太陽能電池的轉換效率可達25%,但在實際安裝后,可能因周圍建筑物阻擋造成效率降低。目前,太陽電池的面積為110W/m2,1kW的太陽電池的面積大約9m2,這么大的面積幾乎不可能在燈桿上固定，所以對于快速路、主干道依然不適用;受地理氣候條件影響大,由于依靠太陽來提供能量,當地的地理氣候天氣狀況直接影響到路燈的使用。陰雨天過長就會影響亮燈,導致照度或亮度達不到國家標準的要求,甚至出現不亮燈,成都黃龍溪地區的太陽能路燈則因白天光照不足,導致晚上亮的時間太短;元器件使用壽命和性價比低。蓄電池和控制器的價格較高,且蓄電池不夠耐用,必須定期更換,控制器的使用壽命一般也只有3年;可靠性低。由于受到氣候等外界因素影響太大,導致可靠性降低。深圳濱海大道上的太陽能路燈則有80%都不能單獨依靠太陽光,與重慶大足縣迎賓大道相同,均采用了市電雙電源供電方式;管理維修困難。太陽能路燈的維護困難,電池板電池板的熱島效應質量無法控制檢測,壽命周期得不到保證,且無法統一進行控制管理。可能出現不同時照明情況;光照范圍窄,目前所應用的太陽能路燈經中國市政工程協會考察并經現場測定,一般照度范圍為6～7m,超出7m以外就會昏暗不清,無法滿足快速路、主干道的需要;太陽能路燈照明尚未建立行業標準;環保防盜問題,蓄電池處理不當可能造成環保問題。此外,防盜也是一大問題。

第五篇：太陽能路燈監控方案

太陽能路燈監控方案

目錄

概述................................................................3 第一章 太陽能路燈的組成部分.........................................3 1.1 太陽能電池板................................................3 1.2 太陽能控制器...............................................3 1.3 蓄電池...................................................3 1.4 光源......................................................3 1.5 燈桿及燈具外殼.............................................4 第二章 功能控制.....................................................4 2.1 基本要求....................................................4 2.2 蓄電池充放電控制功能.......................................4 2.3 太陽能路燈運行方式控制功能.................................4 第三章 太陽能路燈控制器.............................................5 3.1 LED路燈控制器的硬件結構..................................5 3.2 軟件編程時需要注意的事項...................................5 第四章 太陽能路燈充電控制器選型.....................................6 第五章 太陽能路燈系統常見故障.......................................6

概述

太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電，免維護閥控式密封蓄電池（膠體電池）儲存電能，超高亮LED燈具作為光源，并由智能化充放電控制器控制，用于代替傳統公用電力照明的路燈。無需鋪設線纜、無需交流供電、不產生電費；采用直流供電、光敏控制；具有穩定性好、壽命長、發光效率高，安裝維護簡便、安全性能高、節能環保、經濟實用等優點。可廣泛應用于城市主、次干道、小區、工廠、旅游景點、停車場等場所。第一章 太陽能路燈的組成部分 1.1 太陽能電池板

太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分，也是太陽能路燈中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能，或送至蓄電池中存儲起來。太陽能電池主要使用單晶硅為材料。用單晶硅做成類似二極管中的P-N結。工作原理和二極管類似。只不過在二極管中，推動P-N結空穴和電子運動的是外部電場，而在太陽能電池中推動和影響P-N結空穴和電子運動的是太陽光子和光輻射熱。也就是通常所說的光生伏特效應原理。目前光電轉換的效率，大約是光伏電池效率大約是單晶硅13％－15％，多晶硅11％－13％。目前最新的技術還包括光伏薄膜電池。

1.2 太陽能控制器

太陽能燈具系統中最重要的一環是控制器，其性能直接影響到系統壽命，特別是蓄電池的壽命。控制器用工業級MCU做主控制器，通過對環境溫度的測量，對蓄電池和太陽能電池組件電壓、電流等參數的檢測判斷，控制MOSFET器件的開通和關斷，達到各種控制和保護功能。皇明智能型太陽能燈具控制器能為蓄電池提供全面保護，使蓄電池更能可靠地長久工作。

1.3 蓄電池

由于太陽能光伏發電系統的輸入能量極不穩定，所以一般需要配置蓄電池系統才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來，同時還要能夠存儲滿足連續陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池過大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態，影響蓄電池壽命，同時造成浪費。蓄電池應與太陽能電池、用電負荷（路燈）相匹配。可用一種簡單方法確定它們之間的關系。太陽能電池功率必須比負載功率高出4倍以上，系統才能正常工作。太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20~30%，才能保證給蓄電池正常負電。蓄電池容量必須比負載日耗量高6倍以上為宜。1.4 光源

太陽能路燈采用何種光源是太陽能燈具是否能正常使用的重要指標，一般太陽能燈具采用低壓節能燈、低壓鈉燈、無極燈、LED光源。

1.5 燈桿及燈具外殼

燈桿的高度應根據道路的寬度、燈具的間距，道路的照度標準確定。燈具外殼根據我們收集了許多國外太陽燈資料，在美觀和節能之間，大多數都選擇節能，燈具外觀要求不高，相對實用就行。第二章 功能控制 2.1 基本要求

1)對前半夜與后半夜的亮度進行控制，控制比例依情況而定；

2)開啟單邊路燈策略，即蓄電池現有電量只供一路路燈照明，另一路路燈關閉； 3)半夜燈策略，即前半夜開燈，后半夜關燈，蓄電池現有電量只供前半夜照明使用。

太陽能路燈都是以自然光線的強弱來控制照明燈具的開關，這些光控太陽能照明系統的優化設計是系統長期可靠運行的前提。系統容量可以根據當地的地理位置、氣象條件和負載狀況做出最優化設計。但是由于季節因素，冬天太陽輻射要比夏天少，太陽電池陣冬天產生的電量比夏天少，可是冬天需要照明的電量卻比夏天多，從而使照明系統的發電量與需電量形成反差，依然難以平衡月發電量盈余和耗電量虧損。為了提高照明系統發電量的利用率，克服系統缺電帶來的不足，在太陽能照明系統的發展中，人們不斷的對照明系統常用的控制模式進行分析，設計各種實際可行的工作模式，同時光源技術也在不斷的更新換代中，蓄電池的充電模式也在不斷的研究探索中有效利用率越來越高，因此在太陽能各個組成部分的發展和協調中，太陽能照明系統正在不斷地趨于完善。

根據太陽能路燈系統的特點，路燈運行要兼顧蓄電池剩余容量的影響。當路燈正常開啟時，根據蓄電池剩余容量檢測法得到當前蓄電池容量，通過查詢后得到蓄電池將要維持的供電時間，平均使用蓄電池現有電量，同時根據當晚可使用的蓄電池電量對路燈照明方式靈活控制，合理使用蓄電池現有電量。2.2 蓄電池充放電控制功能

1）蓄電池充放電控制是整個系統的重要功能，它影響整個太陽能路燈系統的運行效率，還能防止蓄電池組的過充電和過放電。蓄電池的過充電或過放電對其性能和壽命有嚴重影響。充放電控制功能，2.3 太陽能路燈運行方式控制功能 高亮度大電流LED燈，由于相同亮度的情況下，比白熾燈省電約90%，得到了廣泛的應用，現已有逐漸替代常規照明燈的趨勢。

太陽能路燈由多個LED燈串聯而成，亮度通過PWM方式可調，即通過EN端改變流經LED的電流，從而調節LED燈亮度，電流強度可以從幾毫安到1安培，最終使LED燈達到預期的亮度。第三章 太陽能路燈控制器

太陽能路燈控制器是太陽能路燈系統中最重要的部分，也是與各種路燈系統最大的區別所在。控制器設計的性能如何，決定了一個太陽能路燈系統運行情況的優劣。所以設計功能完備、結構簡單的智能太陽能光伏路燈控制器是非常重要的。

控制器需要實現的功能有：天黑時自動開燈；天亮時自動關燈；在蓄電池電量不足時，自動斷開負載，防止蓄電池過放電；并要具有短路保護、反接保護等。控制器不僅擔負對整個太陽能路燈的狀態控制，還得確保系統的安全運行。

3.1 LED路燈控制器的硬件結構

1）電流、電壓采樣模塊。根據系統的功率，可以采用電阻組件或互感器 2）電源模塊。

3）鍵盤輸入。可采用標準的行列鍵盤（或在光伏系統中預留接口，在需要設定

時接入），也可定制專用的薄膜按鍵。

4）LCD顯示。由于液晶顯示器具有功耗極低，體積小，重量輕等特點，所以適

用于蓄電池供電的系統。

5）遠程通信接口。系統采用異步串行通信，在MCU內部設有異步串行通信口。可用軟件來控制異步串行通信（RS﹣232標準的異步串行通信）。

3.2 軟件編程時需要注意的事項 1）用較少的按鍵來實現諸多功能，如負載工作模式的設置，伏在工作時間的 設定，還有自檢功能等。

2）鍵盤在定時中斷服務程序中讀取，用中斷間隔時間實現鍵盤的去抖動，不 必編寫另外的演示程序，提高CPU的利用率。

3）環境光線（閃電、禮花燃放等）對太陽能電池組件的采用電壓有明顯影響，在對白天、黃昏的識別時，要進行軟件延時，一般控制在2~3min。

4）外部中斷為高級優先中斷，編制子程序實現負載過流、短路保護時，要充 分考慮到伏在啟動瞬間會產生數倍于額定電流的沖擊電流，沖擊電流維持時間在3~5ms左右，應在軟件上采取措施，避免與負載開啟的誤判。

5）為保護負載（燈具），蓄電池過放保護恢復時，應用軟件設置一個回差電壓，這樣負載開關不會出現抖動現象，有利于延長燈具的使用壽命。

第四章

太陽能路燈充電控制器選型

1）使用了單片機和專用軟件，實現了太陽能直流路燈和市電交流轉直流，自動變換智能控制器；

2）具有純光控模式，光控開啟+定時延時關閉模式，通用控制器模式；

3）、具備定時、光控相結合的功能，24V系統，自耗電≤6mA（空載），8小時工作，具有防反裝、防反充、防過充、防過放、防短路、防雷擊、防水及溫度補差等保護功能

4）高效PWM充電方式，具有溫度補償控制；

5）直觀的LED發光管指示當前蓄電池狀態，讓用戶了解使用狀況；

6）所有控制全部采用工業級芯片，能在寒冷、高溫、潮濕環境運行；

7）取消了電位器調整控制設定點，而利用了Flash存儲器記錄各工作控制點，消除了因電位器震動偏位、溫漂等使控制點出現誤差降低準確性、可靠性的因素。第五章

太陽能路燈系統常見故障

1）LED光源損壞（約占25%）

由于自然或者是人為的原因造成LED光源損壞，導致太陽能路燈系統不能工作、時亮時不亮、閃爍等情況。解決方案：檢修LED光源或更換LED光源。

2）太陽能電池板損壞（約占5%）

太陽能路燈系統不能工作或工作時間不夠。解決方案：更換天陽能電池板。3）太陽能電池板正負極接反（約占1%）

太陽能路燈系統安裝后只會亮一次，當蓄電池的電用完后太陽能路燈就再也不會亮了。解決方案：調換太陽能電池板正負極。

4）恒流源損壞（約占10%）

太陽能路燈系統不能工作，LED燈不會亮或是閃爍。解決方案：檢修恒流源或者直接更換恒流源。

5）控制器設置錯誤（約占5%）

太陽能路燈系統不能正常工作，LED燈時亮時不亮，亮的時間不夠，白天亮晚上不亮或者一直亮著。解決方案：重新設置控制器、直接更換控制器。

6）控制器程序錯誤（約占5%）

太陽能路燈系統不能正常工作，LED燈時亮時不亮，亮的時間不夠，白天亮晚上不亮或者一直亮著。解決方案：更改控制器程序、直接更換控制器。

7）控制器硬件損壞（約占10%）

太陽能路燈系統不能正常工作，LED燈時亮時不亮，亮的時間不夠，白天亮晚上不亮或者一直亮著。解決方案：更改控制器硬件、直接更換控制器。

8）控制器接錯（約占10%）

太陽能路燈系統不能正常工作，LED燈時亮時不亮，亮的時間不夠，白天亮晚上不亮或者一直亮著。解決方案：重新連接接控制器。

9）蓄電池正負極接反、接觸不良、使用壽命到期、蓄電池損壞等使蓄電池不能正常工作，電壓過低（約占10%）

太陽能路燈系統不能正常工作，LED燈不亮、亮的時間不夠，亮度不夠，時亮時不亮。解決方案：重新連接電池、更換蓄電池、更換蓄電池的接線頭、維修電池或者直接更換蓄電池。

10）線路老化或線路斷開（約占14%）

太陽能路燈系統不能正常工作，LED不會亮或是閃爍。解決方案：重新連接電線或更換電線。

11）人為造成太陽能路燈系統的硬件損壞（約占5%）

太陽能路燈系統不能正常工作。解決方案：硬件維修或更換損壞硬件。