LED路灯驱动的太阳能与市电互补控制研究
光电互补LED 路灯照明系统就是以太阳能电池发电为主，以普通220V交流电补充电能为辅的路灯照明系统，采用此系统，光伏电池组和蓄电池容
量可以设计得小一些，基本上是当天白天有阳光，当天就用太阳能发电同时给蓄电池充电，到天黑时蓄电池放电把负载LED
点亮。在我国大部分地区，全年基本上都有三分之二以上的晴朗天气，这样该系统全年就有三分之二以上的时间用太阳能照亮路灯，剩余时间用市电补充能量，既减
小了太阳能光伏照明系统的一次性投资，又有着显着的节能减排效果，是太阳能LED路灯照明在现阶段推广和普及的有效方法。
??1 光电互补LED 照明系统设计
??1.1 LED 照明负载
? ?假设光电互补LED 路灯灯杆高度为10m，光照光通量大约25 lm，选用1W、3.3V、350mA 的LED 灯组成两路路灯，每一路14 串2
并共28W，两路为56W。设路灯每天平均照明10 小时，LED 路灯前5 小时全亮，后5 小时亮度减半，即电池消耗减少一半。
??所需实际驱动电流为：
??350mA×2×2=1.4A
??每天以10 小时计算，负载所需安时数为：
??1.4A×5h+1.4A×0.5×5h=10.5Ah
??电压为：
??3.3V×14=46.2V
??1.2 蓄电池组容量设计
??1.2.1 蓄电池的选用
? ?太阳能路灯用蓄电池由于频繁处于充电、放电循环中，而且会经常发生过充或深度放电等情况，因此蓄电池工作性能和循环寿命成为最受关注的问题。阀控式密闭
型铅酸电池具有不需要维护、不向空气中排出氢气和酸雾、安全性好、价格低等优点，因而被广泛应用。蓄电池过充电、过放电以及蓄电池环境温度等都是影响蓄电
池寿命的重要因素，所以在控制器中要重点采取保护措施。
??1.2.2 蓄电池组容量的计算
? ?在光电互补路灯系统中，是靠 太阳能和市电互补对LED
路灯进行供电的。由于太阳光随天气变化差别很大，白天太阳光强时，太阳能电池板给蓄电池充电;晚上蓄电池给负载供电。阴天时，负载用电从蓄电池取得，当蓄
电池放电电压降到允许限度时，自动转为市电补给。蓄电池的容量对保证可靠性供电很重要，电池容量过大导致成本价格升高，容量过小，又不能充分利用太阳
能达到节能的目的。
??蓄电池容量Bc 计算公式：
??Bc = A×QL×NL×T0/CC Ah (1)
? ?式(1)中A 为安全系数，取1.1～1.4 之间，本式为A=1.2;QL 为负载日平均耗电量，为工作电流乘以日工作小时，QL=10.5Ah;NL
为最长连续阴雨天数，由于采用光电互补，故可以取NL=1 天;T0 为温度修正系数，一般在0℃以上为1.1，- 10℃以下取1.2，本式取T0=1.1;CC
为蓄电池放电深度，一般铅酸电池取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.8，本式中CC =0.75。
??因此，Bc = A×QL×NL×T0/CC=1.2 ×10.5 ×1×1.1/0.75=18.5Ah，实际设计中，我们选用48V、40Ah
免维护阀控密封铅酸蓄电池。
??1.2.3 太阳能电池方阵设计
? ?太阳能电池组件以一定数目串联起来，可获得所需要的工作电压。但是太阳能电池的串联必须适当，串联数太少，串联电压低于蓄电池浮充电压，太阳能电池组方
阵就不能对蓄电池充电;若串联数太多，使输出电压远高于浮充电压时，充电电流也不会有明显增加。因此，只有当太阳能电池组件串联电压等于合适充电电压时，
才能达到状态。
??太阳能电池组的输出电压一般取蓄电池电压的1.2～1.5 倍，当取1.35 倍时，蓄电池电压为48V×1.35=64.8V，此处取65V。
??若当天无太阳光时，蓄电池晚上给负载放电容量为：
??Bcb = A×QL×NL = 1.2×10.5×1 = 12.6Ah
??郑州地区按5 小时太阳光给蓄电池充电，电流为：
??I = 12.6Ah/5h = 2.52A
??所以太阳能电池方阵功率为：
??P = UI = 65V×2.52A = 163.8W
??实际可采用4 块36V 48W 太阳能电池板，共192W，分两组，每组2 块串联，电压为72V。
??2 控制器及工作原理简介
??2.1 光电互补LED 路灯控制器系统结构
怎么选择合适自己的太阳能路灯
随着太阳能路灯技术的成熟，太阳能的应用范围也越来越广。但是还有很多领域没有被运用。其中很重要的原因就是价格。虽然太阳能路灯的技术已经日趋成熟，价格也越来越低，但是和传统路灯相比价格还是不低的。但是综合考虑太阳能路灯的性价比是非常高的。他的节能、环保是非常重要的特性。太阳能路灯也正好符合人们对环境保护的意 图。
太阳能路灯的价格跟什么有关系呢？配置!太阳能路灯的配置直接决定了价格。所以在选购太阳能路灯的时候一定要有清楚的认知，需要什么样的太阳能路灯，应用在哪里。是小区还是农村。一般情况下小区和新农村建设使用的太阳能路灯价格也就在两千元左右。这种配置的太阳能路灯完全可以满足小区和农村的照明时长、亮度、范围。这种配置如果遇到3-5个阴雨天也不会影响照明。
选购太阳能路灯还是找一个技术已经成熟的企业。因为技术的好坏也决定太阳能路灯的使用。虽然太阳能路灯初装价格比较高。但是国家政策的支持和后期节省电费、维护费用也是非常值得购买的。
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