太陽(yáng)能照明原理、組成及控制系統

圖1 太陽(yáng)能路燈微機監控系統組成結構

（1）微機主控線(xiàn)路。

　　微機主控線(xiàn)路是整個(gè)系統的控制核心，控制整個(gè)太陽(yáng)能路燈系統的正常運行。微機主控線(xiàn)路具有測量功能，通過(guò)對太陽(yáng)能電池板電壓、蓄電池電壓等參數的檢測判斷，控制相應線(xiàn)路的開(kāi)通或關(guān)斷，實(shí)現各種控制和保護功能。

　?。?）充電驅動(dòng)線(xiàn)路

　　充電驅動(dòng)線(xiàn)路由MOSFET驅動(dòng)模塊及MOSFET組成。MOSFET驅動(dòng)模塊采用高速光耦隔離，發(fā)射極輸出，有短路保護和快速關(guān)斷功能。選用的MOSFET為隔離式、節能型單片機開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用IC，驅動(dòng)LED的全電壓輸入范圍為150～200V，輸出電流為8～9A。輸入電壓范圍寬，具有良好的電壓調整率和負載調整率，抗干擾能力強，低功耗。

　　本系統通過(guò)充電驅動(dòng)線(xiàn)路完成太陽(yáng)能電池組向蓄電池的充電，電路中還提供了相應的保護措施。

　?。?）LED驅動(dòng)線(xiàn)路

　　由IGBT驅動(dòng)模塊及MOSFET組成，實(shí)現對路燈亮度的調節及路燈的開(kāi)關(guān)。

　?。?）太陽(yáng)能電池組

　　太陽(yáng)能電池組由太陽(yáng)能電池單體（工作電壓約為0.5V,工作電流約為20～25mA/cm2,面積為10cm×10cm）以串、并方式連接成組件，一個(gè)標準組件包括36片單體，使一個(gè)太陽(yáng)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。當應用系統需要更高的電壓和電流組件時(shí)，可把多個(gè)組件組成太陽(yáng)能電池方陣，以獲得所需要的電壓和電流。

　?。?）蓄電池組

　　由于從光伏陣列得到的能量不總是與電子負載的需求相符，當光伏陣列本身不能提供足夠的功率時(shí)，蓄電池仍能使負載工作。如果電子負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。蓄電池存儲能量的大小設計為自主運行期間滿(mǎn)足平均每日電子負載的需求。一般來(lái)說(shuō)，應能儲備5～7天的夜間照明用電量。在獨立光伏系統中，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，所以在多數獨立光伏系統中需要蓄電池。

　?。?）通信裝置

　　由無(wú)線(xiàn)數傳模塊組成。無(wú)線(xiàn)數傳模塊支持GPRS,帶有RS-232接口，通信距離達100米，抗干擾性強，不受廣播電視，移動(dòng)通信干擾，實(shí)現相鄰路燈終端之間的通信。