【正文】 而從上面一系列的分析中也不難看出這個(gè)課題本身所具有的潛在價(jià)值更是無法估量的。國內(nèi)各大研究單位都對(duì)太陽能路燈作了詳盡的研究，特別是近幾年來，在“產(chǎn)業(yè)上規(guī)模、技術(shù)上水平、產(chǎn)品上檔次和市場上規(guī)范”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路引導(dǎo)下，太陽能產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，如太陽能熱水器、太陽能光伏電池技術(shù)日趨成熟，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。在能源日趨緊張、電力供應(yīng)持續(xù)緊張的今天，低效、高耗的傳統(tǒng)城市照明已成為節(jié)能降耗的重要領(lǐng)域。隨著太陽能發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，太陽能路燈以環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢成為城市道路照明行業(yè)的新寵，市場潛力巨大。在我國西部，非主干道太陽能路燈、太陽能庭院燈漸成規(guī)模，太陽能資源相對(duì)豐富的青海省自2006年以來已在西寧等地安裝太陽能路燈超過200套；在北京奧運(yùn)會(huì)主要場館及其相關(guān)場所，太陽能路燈得到普遍應(yīng)用。它對(duì)環(huán)境的影響最小、可替代部分常規(guī)能源、增加能源供應(yīng)的安全性和可靠性。在歐洲大部分地區(qū)，環(huán)保的思路推動(dòng)著替代能源技術(shù)的開發(fā)，太陽能被公認(rèn)為是一種極好的替代能源。盡管受到常規(guī)能源的低價(jià)影響，在歐洲很多國家中，太陽能路燈市場仍然持續(xù)增長。在此需要根據(jù)檢測到的太陽能電池與蓄電池的電壓來控制蓄電池的充放電。本論文研究的主要內(nèi)容：。、實(shí)驗(yàn)硬件電路，實(shí)現(xiàn)既定功能。其作用是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為電能，或送至蓄電池中存儲(chǔ)起來。(1)單晶硅太陽能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定，適合在陰雨天比較多、陽光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)使用；(2)多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡單，價(jià)格比單晶硅低，適合在太陽光充足、日照好的東西部地區(qū)使用；(3)非晶硅太陽能電池對(duì)太陽光照條件要求比較低，適合在室外陽光不足的地區(qū)使用。如6V蓄電池充電需要用8~9V太陽能電池，給12V蓄電池充電需要用15~18V太陽能電池。一般有鉛酸蓄電池、NiCd蓄電池、NiH蓄電池。一般來講，這種蓄電池充電時(shí)，應(yīng)外接直流電源（充電極或整流器），使正、負(fù)極板在放電后生成的物質(zhì)恢復(fù)成原來的活性物質(zhì)，并把外界的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來。鎳鎘（NiCd）蓄電池的正極為氧化鎳，其負(fù)極為海綿狀金屬鎘，電解液多為氫氧化鉀，氫氧化鈉堿性水溶液。鎳氫（NiH）蓄電池鎳氫電池的設(shè)計(jì)源于鎳鎘電池，但在改善鎳鎘電池的記憶效應(yīng)上，有極大的發(fā)展。鎳氫電池所造成的污染，會(huì)比含有鎘的鎳鎘電池小很多。蓄電池容量的選擇一般遵循以下原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件吸收的能量盡量存儲(chǔ)下來，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池應(yīng)與太陽能電池、用電負(fù)荷（路燈）相匹配。太陽能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以上，系統(tǒng)才能正常工作。蓄電池容量必須比負(fù)載日耗量高6倍以上為宜。目前市場上蓄電池因酸液不同分為鉛酸蓄電池和膠體蓄電池（固體蓄電池）。膠體蓄電池的特點(diǎn)：，甚至在放電后未及時(shí)補(bǔ)充電的情況下容量也能100％得到回充；～10年，適合每天使用；；；；；；，很小均衡充電；，充電接受能力強(qiáng)；，電池內(nèi)部水分損耗小。 照明燈具的選擇太陽能路燈采用何種光源，是判斷太陽能燈具能否正常使用的重要指標(biāo)，一般太陽能燈具采用低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無極燈、LED光源。：低壓鈉燈光效高（可達(dá)200Lm/w），但需逆變器，低壓鈉燈價(jià)格貴，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)高，采用較少。該燈在220V（純正弦波，頻率50赫茲）普通市電條件下使用，壽命可以達(dá)到5萬小時(shí)，但在太陽能燈具上使用壽命大大減少，與普通節(jié)能燈差不多（因?yàn)樘柲軣艟叨际欠讲孀兤?，太陽能電?20V輸出頻率、相位、電壓都是不能和普通市電相比的）。隨著技術(shù)進(jìn)步，LED的性能將進(jìn)一步提高。因此，為達(dá)到最佳性能要求，選擇LED燈具作為光源。利用單片機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)路燈亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)并能達(dá)到節(jié)省能源的目的，并且一旦開機(jī)就可以智能地持續(xù)工作，減少了工作人員的維護(hù)量。選擇控制器的關(guān)鍵取決于芯片的不同和電路的不同，以下從三個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比論證。因此，當(dāng)在蓄電池達(dá)到浮充電壓點(diǎn)時(shí)，蓄電池并沒有充滿，切斷電源后，蓄電池電壓會(huì)有很大的降落。其充放電曲線不是很好，因此只適用于小功率的用戶和要求不高的場合，特別適用于12V和24V輸入的220W以下的用戶系統(tǒng)。具有性能完善，功能強(qiáng)大，學(xué)習(xí)容易，開發(fā)應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)。AT89C51單片機(jī)是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)。AT89C51的芯片管腳圖，如：圖21其主要特性為：4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定32可編程I/O線5個(gè)中斷源片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路鑒于對(duì)AT89C51比較熟悉，而且對(duì)于應(yīng)用大型功率無人看守的光伏發(fā)電系統(tǒng)，直接關(guān)系到運(yùn)行、維修的成本及系統(tǒng)的可靠性因此選擇此款芯片。 路燈設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)太陽能路燈使用地的經(jīng)度與緯度。這是決定系統(tǒng)組件大小的核心參數(shù)，通過確定工作時(shí)間，可以初步計(jì)算負(fù)載每天的功耗和與之對(duì)應(yīng)的太陽能電池組件的充電電流。此參數(shù)決定了蓄電池容量大小及陰雨天過后恢復(fù)電池容量所需要的太陽能電池組件功率。這是決定系統(tǒng)在一個(gè)連續(xù)陰雨天過后充滿蓄電池所需要的電池組件功率。當(dāng)?shù)貣|經(jīng)114度，北緯23度，兩個(gè)連續(xù)的陰雨天間隔時(shí)長25天。 方案的選擇由單片機(jī)根據(jù)采集到的控制器的充放電電壓電流參數(shù)，發(fā)出各種控制信號(hào)。更好的保護(hù)了鋰電池。太陽能路燈控制器的電路框圖21所示。鋰蓄電池放電同樣通過通過控制器來控制LED照明電路?？梢哉f，光伏路燈系統(tǒng)的不同，其實(shí)質(zhì)就是控制器的不同。所以設(shè)計(jì)功能完備，結(jié)構(gòu)簡單的智能光伏路燈控制器是非常重要的。為了延長蓄電池的使用壽命,必須對(duì)它的充電放電條件加以限制,防止蓄電池過充電及深度充電。同時(shí)太陽能控制器應(yīng)兼有路燈控制功能,具有光控、時(shí)控的功能,并應(yīng)具備夜間自動(dòng)切斷負(fù)載功能,便于陰雨天延長路燈工作時(shí)間。同時(shí)檢測蓄電池端電壓，判斷其充電方式、以及對(duì)負(fù)載LED的供電方式。太陽能控制器功能：；；；、蓄電池的反接保護(hù)；；：增加浮充功能，即恒壓控制。光伏效應(yīng)的核心原理就是PN結(jié)的“空穴導(dǎo)電”。實(shí)驗(yàn)證明，光生電流的大小，受光電池板安裝角度偏差的影響也是非常大的而且變化迅速，在相同實(shí)驗(yàn)條件下，光伏電壓對(duì)安裝角度的偏差變化則反應(yīng)遲鈍，受其影響很小。那什么是電流呢？電流就是電子的定向移動(dòng)。對(duì)太陽能電池來說，光生電流的方向就是“空穴”移動(dòng)的方向，也就是電子流的反方向。角度偏差一點(diǎn)，光生電流都會(huì)下降很多。那么“空穴移動(dòng)”和電子“填充空穴”又是怎么回事呢？先看看太陽能電池的制作材料單晶硅的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。硅原子靠這四價(jià)