光电互补led路灯控制器的应用分析

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1、光电互补LED路灯控制器的应用分析佛山市中德光电特种照明有限公司广东佛山528226摘要：随着我国经济发展，能源需求大幅增加，照明用电量已经占到了总用电量的10%—12%。合理、有效地利用太阳能照明，将太阳能转化为电能是节能的有效途径。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。。但太阳能的不稳定性会使蓄电池电压出现过低现象，影响照明系统的正常工作。关键词：照明；太阳能；电能；光电互补；LED路灯1引言光电互补LED路灯照明系统是利用太阳能电池进行发电，普通220V交流电为辅进行补充电能的路灯照明系统。一

2、般情况下我们采用这个系统，蓄电池容量和光伏电池组需要设计的较小些，基木上要满足白天有阳光，当天就能够用太阳能发电并且能够做到给蓄电池充电，到天黑时蓄电池进行放电直到把LED点亮。实际上我国大部分地区，基木上全年有三分之二以上的晴朗好天气，利用这个系统全年就能够有三分之二以上的时间釆取光电互补照亮路灯，剩下时间用少许市电进行补充，这样不仅降低了太阳能光伏照明系统的基木投资，又达到了节能减排的效果，是光能互补LED路灯照明在现阶段推广和普及的有效方法。由于太阳能受天气因素的制约比较大，太阳光照射分布密度小，受光强度大小、时间长短的影响，具有间歇性、随机性，如果想要

3、稳定太阳能电池的输出电压，就得要利用蓄电池。但若要遇到连续的阴雨天气，就会增大对蓄电池的容量要求，但是对太阳能电池组而言，需要容量越大，成木就会越高。采用光电互补LED路灯的方式能够比较好地解决这个难题，对推广光电互补LED路灯控制器有着现实和经济意义。2光电互补LED路灯工作原理在光电互补路灯系统中，是靠太阳能和市电互补控制器对LED路灯进行供电的。由于太阳光受天气变化影响比较大，当白天太阳比较强吋，太阳能电池板能够给蓄电池进行充电；而到了晚上蓄电池就会给负载LED供电。阴天时,LED负载用电就会从蓄电池获得能量，当蓄电池的放电电压减小到最低限度的吋候，就会

4、自动转变为市电补给。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0。充电电路用来调节充电电流与电压，使太阳能电池板稳定地对蓄电池充电。由于每天在各个吋段太阳能电池板所转换的太阳辐射能不同，使得太阳能电池输出的电流和电压各不相同，这就需要通过必要的充电电路来控制。当系统在正常工作的时候，对太阳能电池的输出电压、蓄电池电压进行实吋检测，然后根据各电压的不同情况，决定是否要控制太阳能电池对蓄电池进行充电，再依据设定的光控方式或路灯吋控，决定是否点亮控制LED路灯。该控制器控制太阳能电池板对蓄电池组充放电，

5、实吋检测蓄电池容量,并用光电互补方式对负载供电。同时阐述了太阳能LED路灯采用光电互补技术，既能提高可靠性，又能降低成本，是目前解决太阳能LED路灯照明的最佳选择，并根据LED路灯负载计算了蓄电池容量和太阳能电池板容量的匹配。3控制器的结构和主要功能3.1控制器的结构光电互补照明系统控制器结构如图1虚线框中所示，主要由PIC单片机及外围电路组成。外围电路主要包括：市电供电一蓄电池供电切换电路，蓄电池充放电、保护电路，信号采样电路及LED负载驱动电路。图1光电互补控制器的结构框图3.2控制器的主要功能(1)对太阳电池及蓄电池进行电压采样。通过进行电压采样，可以实

6、现对太阳电池及蓄电池的A/D转换和适吋电压采集。(2)控制蓄电池的充放电过程。单片机通过把设定电压和采样电压进行比较，利用得到的比较结果发出与之相适应的控制信号，从而达到对蓄电池的充放电控制效果。(1)实现市电供电与蓄电池供电之间的自动切换。把得到的的蓄电池电压V、保护电压VOCXmin进行比较，实现市电供电一蓄电池供电自动切换的效果。(2)实现LED负载的变功率照明工作的控制。利用人体红外传感器的输入结果，使单片机的相应端UI对负载驱动芯片端可以产生PWM控制信号，从而实现对LED负载的变功率照明的工作。4光电互补LED路灯控制器的应用4.1光电互补LED路

7、灯控制器的提出①保障道路的路面照度和路面亮度是在城市主干道应用光电互补LED路灯照明的前提条件。另外还得要保证路灯的着灯率，即必须保证主要道路每晚亮灯。但是往往由于太阳能路灯配制系数设计的影响，如果遇到超长时间的阴天，太阳光就会出现对蓄电池充电不足、路灯无法运行的状况，这严重影响了车辆及行人的通行。②在光电互补LED路灯的道路上运行，由于太阳能电池板和电池内部电子原件的离散性所在的位置不一样，受到周围环境的影响，使得太阳能光伏电池板上所接受到的光强度不同，从而导致各个光电互补LED路灯的开关吋间自身控制，亮火灯的吋间也参差不齐，最快与最慢的亮火灯吋间相差长达2

8、0min—30min,带来了极大的的影