淺談太陽(yáng)能照明的原理、組成及控制系統

　　PWM信號可由微控制器產(chǎn)生，也可由其它脈沖信號產(chǎn)生，PWM信號可使通過(guò)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?。PWM占空比越?。ǜ唠娖綍r(shí)間長(cháng)），亮度越高。利用PWM控制LED的亮度，非常方便和靈活，是最常用的調光方法，PWM的頻率可從幾十Hz到幾千Hz。

　　PWM調光是通過(guò)控制MOSFET晶體管實(shí)現的。

　　由于本系統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，本系統要求MOSFET的耐壓要高于40V；其次，根據驅動(dòng)LED燈電流的大小，選擇MOSFET的IDS的最大電流。在直流供電情況下，首先考慮的是IDS最大電流值和RDS值。一般情況下，應選用MOSFET的IDS最大電流是LED燈驅動(dòng)電流的5倍以上；另外還要選擇MOSFET的內阻要??；LED驅動(dòng)電流越大，RDS應越小，RDS越小，變換效率越高。

　　城市太陽(yáng)能路燈是和人民生活密切相關(guān)的公共設施，它在一定程度上反映了城市的繁榮程度及發(fā)展水平。在過(guò)去很長(cháng)一段時(shí)間內，路燈的更新多是局限于其照明部分，隨著(zhù)城市及電子技術(shù)的發(fā)展，城市路燈系統經(jīng)歷了手工控制、自動(dòng)定時(shí)/光電控制、計算機程序控制的發(fā)展過(guò)程。用計算機來(lái)實(shí)現城市太陽(yáng)能路燈系統的自動(dòng)控制，對于提高城市的現代化管理水平，節省人力、物力，都具有良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。通過(guò)有效的調節燈光開(kāi)關(guān)時(shí)間，能夠極大地提高了路燈系統的工作質(zhì)量和工作效率，為城市照明系統的運行、維護、擴展、提供全面的解決方案和強有力的技術(shù)支持，提高了城市照明運行管理水平。

　?。?）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