【正文】 電應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模，太陽能發(fā)電在路燈照明領(lǐng)域發(fā)展已經(jīng)日趨完善。太陽能能源作為一種取之不盡，用之不竭的安全型、環(huán)保型新能源越來越受到人們的重視。（1）優(yōu)勢對比一普通照明路燈的安裝比較復(fù)雜：在普通的照明路燈工程中有相對復(fù)雜的作業(yè)程序，首先要安裝的路段鋪設(shè)電纜，電纜溝的開挖、暗管的鋪設(shè)、管內(nèi)的穿線以及回填等大量的基礎(chǔ)工程。并且地勢和線路要求比較復(fù)雜、人工和輔助材料的成本高昂。（2）優(yōu)勢對比二　　普通的照明路燈是有一定的安全隱患：普通路燈在安裝的過程中施工的質(zhì)量、景觀工程的改造、材料的老化、供電不正常以及水電氣管道的沖突等方面帶來諸多安全隱患。太陽能路燈的其它優(yōu)勢：是綠色環(huán)保的新能源，能為新型的生態(tài)小區(qū)開發(fā)和推廣增加新的賣點(diǎn)；同時(shí)可以持續(xù)減少物業(yè)管理成本，減少業(yè)主公共分?jǐn)偛糠治飿I(yè)的費(fèi)用。太陽能路燈則免電費(fèi)：太陽能路燈是一次性投入，沒有任何維護(hù)成本，三年就可收回投資的成本，可以長期受益。太陽能照明的本質(zhì)上是一個(gè)光電轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，專業(yè)領(lǐng)域稱其為“硅晶片地面光伏組件”。太陽能照明燈是光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的一種新型應(yīng)用產(chǎn)品，憑借它的節(jié)能、環(huán)保、無需布線、自動(dòng)控制以及可以隨時(shí)變換的位置等優(yōu)點(diǎn)，在照明行業(yè)中樹立起神圣的地位。在太陽能技術(shù)上有所突破后，被美國、日本、德國等發(fā)達(dá)得國家率先嘗試運(yùn)用在高科技領(lǐng)域上。近幾年來，太陽能燈具的產(chǎn)品由于環(huán)保和節(jié)能的雙重優(yōu)勢，太陽能的庭院燈、草坪燈和裝飾燈等照明燈的應(yīng)用逐漸形成規(guī)模。工程量越大，普通燈具的工程施工費(fèi)用越高，其初始投入大于太陽能燈具。如果把人力、物力計(jì)算在內(nèi)，普通燈具的輔助費(fèi)用與維護(hù)費(fèi)用都將比預(yù)算的高。“如果在全國推廣使用3億只太陽能燈，其節(jié)能效果相當(dāng)于新建一個(gè)三峽工程。作為太陽能應(yīng)用的系列產(chǎn)品之一的太陽能燈，其一直是各方研究和關(guān)注的焦點(diǎn)對象。第二章 設(shè)計(jì)思路太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本原理相同，但是需要考慮的環(huán)節(jié)更多。在設(shè)計(jì)中要確保太陽能LED路燈的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，以及保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定與可靠。（2）在道路照明的基礎(chǔ)上，需要提高道路照明系統(tǒng)的效率，降低系統(tǒng)功率的損耗，節(jié)約能源，減少污染，以達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的。 （1）電池板功率的計(jì)算和選用；（2）蓄電池容量、充放電控制和充放電狀態(tài)顯示；（3）連續(xù)陰雨天三天路燈仍能照明； (4）系統(tǒng)斷電時(shí)可以保存用戶所設(shè)定的各種參數(shù)。太陽能路燈的系統(tǒng)工作原理簡單，利用光電伏特效應(yīng)原理制成的太陽能電池在白天太陽能電池組件接收太陽輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、充放電控制器偵測到這一電壓值后動(dòng)作，蓄電池對燈頭放電。充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。其按電池組件的材料可分為硅薄膜形、化合物半導(dǎo)體薄膜形機(jī)膜形化合物半導(dǎo)體薄膜形非結(jié)晶形(aSi:H,aSi:H:F,aSixGelx:H等)、ⅢV族(GaAs,InP等)、ⅡⅥ族(Cds系)磷化鋅(Zn3p2)等。太陽能電池發(fā)電原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，一般半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)如（）：　，正電荷表示的是硅原子，負(fù)電荷表示的是圍繞在硅原子旁邊的四個(gè)電子。其中黃色的表示摻入的硼原子，因?yàn)榕鹪又車荒苡?個(gè)電子，所以就會(huì)產(chǎn)生如上圖所示的藍(lán)色的空穴，這個(gè)空穴因?yàn)闆]有電子而變得極其不穩(wěn)定，容易吸收電子而中和，形成P（positive）型半導(dǎo)體。 同樣的，在摻入磷原子以后，因?yàn)榱自又車形鍌€(gè)電子，所以就會(huì)有一個(gè)電子變得非?；钴S，形成N（negative）型半導(dǎo)體。如（）。在 N型半導(dǎo)體中含有比較多的空穴，然而P型半導(dǎo)體中含有較多的電子，這樣，當(dāng)兩種半導(dǎo)體結(jié)合在一起時(shí)，就會(huì)在接觸面形成電勢差，這就是PN結(jié)。這是由于P型半導(dǎo)體多空穴，N型半導(dǎo)體多自由電子，出現(xiàn)了濃度差。達(dá)到平衡后，就形成了這樣一個(gè)特殊的薄層形成電勢差，這就是PN結(jié)。然后在PN結(jié)中形成電勢差，這就形成了電源。但如果在上層層面上全部涂上金屬，陽光就不能通過，電流也就就不能產(chǎn)生，因此一般用金屬網(wǎng)格覆蓋p－n結(jié)（如上圖），以此來增加入射光的面積。正因如此，科學(xué)家們在硅的的表面涂上了一層反射系數(shù)非常小的保護(hù)膜，將太陽光反射的損失減小到5％甚至更小。蓄電池是電池中的一種。蓄電池的工作原理就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。同樣蓄電池的應(yīng)用也涉及很廣泛，主要是用于通訊、汽車、電動(dòng)車（蓄電池）以及風(fēng)力和太陽能發(fā)電的電能存儲(chǔ)。(2) 電壓和電流穩(wěn)定性。在鉛酸蓄電池中使用的電解液是H+濃度最高時(shí)的硫酸溶液，^3。極板為用Pb作成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在其表層上敷涂化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)。負(fù)極板的活性物質(zhì)是海綿狀鉛粉末，將電充滿以后為金屬鉛的灰色。在放電時(shí)：正極板PbO2將轉(zhuǎn)化成PbSO4，酸中的H+得電子轉(zhuǎn)化為和H2O。 + 2H2SO4 Pb → PbSO4 （放電反應(yīng)） 同時(shí)：負(fù)極板鉛粉末也將轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，硫酸根失電子在負(fù)極產(chǎn)生電子。充電時(shí)：與上面相反，PbSO4轉(zhuǎn)化為具有不同能量狀態(tài)的PbO2以及 Pb 。 + 2H2O PbSO4+ 2H2SO4 Pb （充電反應(yīng)）上面的化學(xué)反應(yīng)方程式中可以 看出，鉛酸蓄電池在放電時(shí)，正極的活性物質(zhì)PbO2和負(fù)極的活性物質(zhì)金屬Pb都與硫酸電解液反應(yīng)，生成PbSO4，這種反應(yīng)叫做“雙硫酸鹽化反應(yīng)”。在蓄電池充電過程中，正、負(fù)極疏松細(xì)密的PbSO4，在外界充電電流的作用下會(huì)重新還原成PbO2和金屬Pb，蓄電池就又處于充足電的狀態(tài)。太陽能電池的伏安特性具有很強(qiáng)的非線性，即當(dāng)日照強(qiáng)度改變時(shí)，其開路電壓不會(huì)有太大的改變，但所產(chǎn)生的最大電流有相當(dāng)大的變化，所以其輸出功率與最大功率點(diǎn)會(huì)隨時(shí)改變。因此，必須研究和設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的光伏控制器，才能更有效的利用太陽能。充放電控制器的功能主要有兩個(gè)，一是對蓄電池的充放電保護(hù)，以避免蓄電池有過充或過放的情形發(fā)生，而蓄電池的任務(wù)則是儲(chǔ)能，以便在夜間或陰雨天供給負(fù)載用電；二是提供穩(wěn)定的直流電壓源供給逆變器或直流負(fù)載使用。蓄電池充電有兩個(gè)比較重要的電壓值：深度放電電壓和浮充充電電壓。在設(shè)計(jì)電路中針對12V蓄電池，(皆為在室溫條件下的電壓值，軟件中這兩個(gè)值增加了相應(yīng)的溫度補(bǔ)償)，具體充電模式如表所示。這個(gè)控制方法的基本思想是通過增大或者減少充電電路開關(guān)信號PWMCHG占空比，然后觀察輸出功率是變大還是變小，以此來決定下一步是增大還是減少占空比。蓄電池給LED燈供電，即蓄電池放電當(dāng)系統(tǒng)檢測到周圍環(huán)境光線不足時(shí)，就會(huì)進(jìn)入蓄電池給LED供電模式。為了達(dá)到節(jié)能的目的，LED的恒定電流值會(huì)根據(jù)系統(tǒng)檢測的環(huán)境光強(qiáng)度來調(diào)整：當(dāng)環(huán)境光由亮變暗時(shí)，系統(tǒng)的輸出電流也會(huì)相應(yīng)從小到大。除了由環(huán)境光控制LED的輸出，用戶還可以通過設(shè)定開關(guān)DIP1～DIP4的狀態(tài)來開啟時(shí)間控制功能，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)DIP1～DIP4的設(shè)定組合來控制LED從亮5分鐘到12小時(shí)不等。各種光源的特性比較光源的選型對于太陽能路燈來說是最關(guān)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。（1）低壓節(jié)能燈：功率小，光效較高，但使用壽命2000小時(shí)，電壓低燈管發(fā)黑，一般適合太陽能草坪燈、庭院燈。 （3）無極燈：功率小，光效較高。 （4） LED：LED燈光源，壽命長，可達(dá)1000000小時(shí)，工作電壓低，不需要逆變器，光效較高。 （2）超長壽命：Led節(jié)能燈采用半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無燈絲，無玻璃泡，不怕震動(dòng)，不易破碎，使用壽命可達(dá)50,000小時(shí)以上。（4）綠色環(huán)保：led節(jié)能燈不含汞和氙等有害元素，利于回收，而且不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。