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在世界能源短缺，環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，充分開發(fā)并利用太陽能是世界各國政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策。太陽能路燈以其不用專人管理和控制，安裝一次性投資無需日后電費(fèi)開支，無需架設(shè)輸電線路或挖溝鋪設(shè)電纜，可以方便安裝在廣場、校園、公園、街道等多方面的優(yōu)點(diǎn)而越來越受重視。
太陽能路燈照明系統(tǒng)通常由太陽電池組件、蓄電池、光源、控制器(交流光源還需逆變器)等幾部分組成。本文從：① 光源選擇；② 控制電路；③太陽電池板最佳傾角確定；④太陽電池組件和蓄電池容量確定等幾個(gè)方面對(duì)在珠海運(yùn)行的太陽能路燈照明系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化。
太陽能路燈與普通路燈不同，它采用太陽電池作為唯一的供電源，因?yàn)槟壳疤栯姵亟M件的成本還比較高，所以為了降低系統(tǒng)成本，必須使用高效的光源。LED是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體發(fā)光器件，近年來LED技術(shù)已經(jīng)有了關(guān)鍵的突破，其性能價(jià)格比也有較大的提高，與傳統(tǒng)的路燈光源相比LED光源具有光效率高，接近白熾燈的兩倍，壽命長，可達(dá)到105h以上；傳統(tǒng)的光源功耗比較大，而且大多在高壓下工作，使用升壓逆變環(huán)節(jié)又降低了能源利用率，而LED采用低壓直流供電，安全而且光源控制成本低，使調(diào)節(jié)明暗，頻繁開關(guān)成為可能。
太陽能路燈系統(tǒng)一般都是小型光伏系統(tǒng)，世界銀行的標(biāo)準(zhǔn)是小型光伏系統(tǒng)控制器自耗電流要小于額定工作電流的1％，因此控制器電路的設(shè)計(jì)與低功耗器件的選擇非常重要。太陽能路燈中采用的是由集成運(yùn)放構(gòu)成的電壓比較器作為控制電路，這種電路完全是由硬件組成的控制系統(tǒng)，簡單可靠、維護(hù)方便、成本低、電路本身功耗也極低，是一種匹配性很好的電路。這種電路的關(guān)鍵是針對(duì)蓄電池的充放電特性設(shè)計(jì)一個(gè)比較好的電壓同差，同時(shí)器件的選擇要可靠，再加上發(fā)光二極管構(gòu)成的充放電狀態(tài)指示電路，便成了一個(gè)具有實(shí)用功能的控制器電路，具有防蓄電池過放電、過充電功能。系統(tǒng)采用直接耦合的方式的充放電控制器電路，根據(jù)LED同蓄電池的匹配特性，能夠做到功率自適應(yīng)，在太陽輻照不足的幾個(gè)月，由于蓄電池的充電狀態(tài)通常較低，使蓄電池放電時(shí)端電壓也較低，這樣負(fù)載工作電流較小、功率小，系統(tǒng)也能夠工作更長的時(shí)間。反之在太陽輻照比較充足時(shí)，負(fù)載工作電流較大、功率大，也會(huì)更亮。