【正文】 燈中，主要采用鉛蓄電池來儲(chǔ)存太陽能。而且，它對(duì)電壓和溫度的靈敏度還很高。這就基本上解決了壽命的問題。經(jīng)過了3年實(shí)際測(cè)試表明，在每天工作12小時(shí)，其光衰小于3％。這種方法可以在非常好的散熱效果的同時(shí)還能夠保持很輕的重量。而其效果還不盡人意。這雖然可以解決一些問題，但是這個(gè)方法會(huì)帶來散熱效果和重量之間的矛盾?？梢赃@樣說，現(xiàn)在LED路燈表現(xiàn)出來的很多問題都是由不完善的散熱所引起的。而短時(shí)間的溫升還會(huì)引起其光輸出的降低（下圖）。它的具體表現(xiàn)就是結(jié)溫的上升。而這些熱能如果散不出去，就會(huì)反過來影響了LED的性能。 LED燈頭的散熱LED的效率還是比較低的，大約只有15％左右。二次光學(xué)設(shè)計(jì)可以有很多方法，但是其最終的目的是一樣的，就是要求能夠使得路面的照度均勻。1W的LED，批量購(gòu)買時(shí)的最低價(jià)約為1美元一個(gè)。一方面希望它的發(fā)光效率高，也就是每瓦的流明數(shù)要高，目前，最高可以達(dá)到85－100流明/瓦。這時(shí)大約有85W的熱能要散發(fā)掉。以目前的工藝來看，以1W的LED比較成熟。所以發(fā)熱很高。其中充放電控制器只能控制對(duì)蓄電池的充電和放電的過程和定時(shí)（或光控）向LED供電，而并不能穩(wěn)定其輸出電壓。通常太陽能電池板掛在高桿上，充放電控制器和鉛蓄電池放在地面的控制箱內(nèi)，驅(qū)動(dòng)芯片和LED都裝在燈頭里。通過有效的調(diào)節(jié)燈光開關(guān)時(shí)間，能夠極大地提高了路燈系統(tǒng)的工作質(zhì)量和工作效率，為城市照明系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)、擴(kuò)展、提供全面的解決方案和強(qiáng)有力的技術(shù)支持，提高了城市照明運(yùn)行管理水平。在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，路燈的更新多是局限于其照明部分，隨著城市及電子技術(shù)的發(fā)展，城市路燈系統(tǒng)經(jīng)歷了手工控制、自動(dòng)定時(shí)/光電控制、計(jì)算機(jī)程序控制的發(fā)展過程。一般情況下，應(yīng)選用MOSFET的IDS最大電流是LED燈驅(qū)動(dòng)電流的5倍以上；另外還要選擇MOSFET的內(nèi)阻要??；LED驅(qū)動(dòng)電流越大，RDS應(yīng)越小，RDS越小，變換效率越高。由于本系統(tǒng)路燈單元采用的電壓是由幾個(gè)蓄電池串聯(lián)產(chǎn)生的，所以選用MOSFET晶體管時(shí)，首先要考慮MOSFET的耐壓，本系統(tǒng)要求MOSFET的耐壓要高于40V；其次，根據(jù)驅(qū)動(dòng)LED燈電流的大小，選擇MOSFET的IDS的最大電流。利用PWM控制LED的亮度，非常方便和靈活，是最常用的調(diào)光方法，PWM的頻率可從幾十Hz到幾千KHz。 PWM信號(hào)可由微控制器產(chǎn)生，也可由其它脈沖信號(hào)產(chǎn)生，PWM信號(hào)可使通過LED燈的電流從0變到額定電流，即可使LED燈從暗變?yōu)檎Ａ炼取? (3)太陽能路燈運(yùn)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(yīng)用，現(xiàn)已有逐漸替代常規(guī)照明燈的趨勢(shì)。通過PWM方式充電，既可使太陽能電池板發(fā)揮最大功效，又提高了系統(tǒng)的充電效率。 此外系統(tǒng)還具有對(duì)蓄電池過充的保護(hù)功能，即充電電壓高于保護(hù)電壓(15V)時(shí)，自動(dòng)調(diào)低蓄電池的充電電壓；此后當(dāng)電壓掉至維護(hù)電壓()時(shí)，蓄電池進(jìn)入浮充狀態(tài)，當(dāng)?shù)陀诰S護(hù)電壓( V)后浮充關(guān)閉，進(jìn)入均充狀態(tài)。本系統(tǒng)采用脈寬調(diào)制控制器方式，并選用MOS晶體管作為開關(guān)器件。開關(guān)控制型中的開關(guān)器件，可以是繼電器，也可以是MOS晶體管。蓄電池的過充電或過放電對(duì)其性能和壽命有嚴(yán)重影響。當(dāng)路燈正常開啟時(shí)，根據(jù)蓄電池剩余容量檢測(cè)法得到當(dāng)前蓄電池容量，通過查詢后得到蓄電池將要維持的供電時(shí)間，平均使用蓄電池現(xiàn)有電量，同時(shí)根據(jù)當(dāng)晚可使用的蓄電池電量對(duì)路燈照明方式靈活控制，合理使用蓄電池現(xiàn)有電量。為了提高照明系統(tǒng)發(fā)電量的利用率，克服系統(tǒng)缺電帶來的不足，在太陽能照明系統(tǒng)的發(fā)展中，人們不斷的對(duì)照明系統(tǒng)常用的控制模式進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)各種實(shí)際可行的工作模式，同時(shí)光源技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q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(gè)組成部分的發(fā)展和協(xié)調(diào)中，太陽能照明系統(tǒng)正在不斷地趨于完善。系統(tǒng)容量可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、氣象條件和負(fù)載狀況做出最優(yōu)化設(shè)計(jì)。控制基本要求如下： 1)對(duì)前半夜與后半夜的亮度進(jìn)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(xiàn)有電量只供一路路燈照明，另一路路燈關(guān)閉； 3)半夜燈策略，即前半夜開燈，后半夜關(guān)燈，蓄電池現(xiàn)有電量只供前半夜照明使用。制定“按需照明”的供電策略可以緩解這一矛盾。無線數(shù)傳模塊支持GPRS,帶有RS232接口，通信距離達(dá)100米，抗干擾性強(qiáng)，不受廣播電視，移動(dòng)通信干擾，實(shí)現(xiàn)相鄰路燈終端之間的通信。在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中，由光伏陣列產(chǎn)生的電能不總是在電能產(chǎn)生的同時(shí)加以使用，所以在多數(shù)獨(dú)立光伏系統(tǒng)中需要蓄電池。一般來說，應(yīng)能儲(chǔ)備5～7天的夜間照明用電量。如果電子負(fù)載需要在夜間或在多云或陰天時(shí)工作，就需要能量的存儲(chǔ)。 太陽能電池在整個(gè)系統(tǒng)中的作用有兩個(gè)：其一是把太陽光轉(zhuǎn)化為電能，即白天時(shí)，太陽能電池給蓄電池充電；其二是太陽能電池作為系統(tǒng)的光控元件，從太陽能電池兩端電壓的大小，即可檢測(cè)戶外的光亮程度，也就是從太陽能電池電壓的大小來判斷天黑和天亮及LED照明光源的亮度。 (4)太陽能電池組 太陽能電池組由太陽能電池單體(,工作電流約為20～25mA/cm2,面積為10cm10cm)以串、并方式連接成組件，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組件包括36片單體，使一個(gè)太陽能電池組件大約能產(chǎn)生17V的電壓，成為一個(gè)額定電壓為12V的蓄電池池組。本系統(tǒng)通過充電驅(qū)動(dòng)線路完成太陽能電池組向蓄電池的充電，電路中還提供了相應(yīng)的保護(hù)措施。選用的MOSFET為隔離式、節(jié)能型單片機(jī)開關(guān)電源專用IC，驅(qū)動(dòng)LED的全電壓輸入范圍為150V～200V，輸出電流為8A～9A。 (2)充電驅(qū)動(dòng)線路 充電驅(qū)動(dòng)線路由MOSFET驅(qū)動(dòng)模塊及MOSFET組成。系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示： (1)微機(jī)主控線路 微機(jī)主控線路是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，控制整個(gè)太陽能路燈系統(tǒng)的正常運(yùn)行。燈具外殼根據(jù)我們收集了許多國(guó)外太陽燈資料，在美觀和節(jié)能之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能，燈具外觀要求不高，相對(duì)實(shí)用就行。特別是LED技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了其關(guān)鍵的突破，并且其特性在過去5年中有很大提高，其性能價(jià)格比也有較大的提高。當(dāng)白天太陽光照射在太陽能電池上，把光能轉(zhuǎn)變成電能存貯在蓄電池中，再由蓄電池在晚間為草坪燈的LED(發(fā)光二極體)提供電源。筆者認(rèn)為L(zhǎng)ED作為太陽能路燈的光源將是一種趨勢(shì)。 LE