LED 太阳能路灯系统设计.doc

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1、 学 号：成 绩： 3D游戏软件开发的在线测试院 部： 计算机科学与技术学院专 业： 计算机科学与技术 姓 名： 张波 指导教师： 二一一年四月 摘要为积极响应国家节能减排、大力开发利用新能源的号召，以 实际应用为目的， 围绕太阳能光伏发电技术和 LED 照明技术， 照明技术 设计了 技术， 实际应用为目的， 路灯系统。 介绍了太阳能电池组件 光伏控制器、 组件、 光伏控制器、 一套太阳能 LED 路灯系统。 介绍了太阳能电池组件、 LED 灯，蓄电池组的相关技术参数、选取原则及相互之间的容量匹配。 蓄电池组的相关技术参数、选取原则及相互之间的容量匹配。 相互之间的容量匹配 根据各个器件的工作

2、原理及工作环境， 构建成一个具有可行性的小型 根据各个器件的工作原理及工作环境， 光伏系统。 光伏系统。 通过与节能灯系统的相互比较， 通过与节能灯系统的相互比较， 得出 LED 灯使用优于节能 灯的理念。灯。不仅适用，而且环保。让我们提高使用 LED 灯的理念。不仅适用，而且环保。【关键词】太阳能电池 蓄电池 控制器 LED灯AbstractFor positive response country energy conservation and emission reduction, and energetically develop using new energy called on

3、to the actual application for the purpose, around the solar photovoltaic power generation technology and LED lighting technology, lighting technology design technology, application for the purpose, street lamp system. Introduced the solar energy photovoltaic controller, component, pv controller, a s

4、et of solar LED street lamp system. Introduce the solar cell module, LED lamp, the relevant technology of the battery pack the principles for selecting parameters, and each other the capacity of the match. The relevant technology of the battery pack the principles for selecting parameters, and each

5、other the capacity of the match. The capacity of the matching between each device according to the work principle and working environment, the forming of a feasible small according to various devices and working principle of the working environment, photovoltaic system. Photovoltaic system. Through

6、the and energy-saving lamps system compared each other, through and energy-saving lamps system compared each other, and concludes that the LED lights better than the idea of using energy saving lamp. The lamp. Not only applicable, and environmental protection. Let us increase use the concept of LED

7、lights. Not only applicable, and environmental protection. Keywords: Solar Battery Controller LED light source目 录 第1章 绪论1.1 LED 太阳能路灯系统设计的意义及要求 . 1.1.1太阳能路灯系统设计的意义及要求. 1.1.2 太阳能光伏发电的优缺点. 1.1.3 课题研究的意义.1.2太阳能路灯系统概述 1.2.1 LED 太阳能路灯系统的组成与原理. . 1.2.2 LED 太阳能路灯系统的原理. 1.3 LED 太阳能路灯的发展状况. 第2章太阳能电池及其组件2.1 太

8、阳能电池 2.1.1太阳电池的发电原理及构造.2.1.2 太阳电池的种类. 2.1.3 太阳电池的特性 .2.2 太阳电池组件.第3章 蓄电池 3.1 常用蓄电池. 3.2 蓄电池的使用寿命. 3.3影响蓄电池使用寿命的因素. 3.4 蓄电池选择. 3.5 太阳电池组件选择. 3.5.1 太阳电池组件简介及其参数 .3.6 控制器选择. 3.6.1 控制器的简介. 3.6.2 控制器的基本参数.3.7 LED 灯杆的选择. 3.7.1 LED 灯杆的简介及各项参数.第4章 LED 路灯的设计4.1 太阳电池方阵倾角和方位角的设计.4.2LED 路灯系统中蓄电池数量的设计.4.3 LED 路灯系

9、统中太阳电池组件的设计.第五章 LED光源5.1 LED光源的特点.5.2 LED发光原理及特性. 5.2.1 LED发光原理. 5.2.2 特性.第六章 太阳能LED工作原理 6.1 系统的基本组成及其工作原理. 6.1.1 系统组成. 6.1.2 工作原理.6.2 太阳能LED路灯设计实例致 谢参考文献 附 录（正文） 第1章 绪论1.1 LED 太阳能路灯系统设计的意义与要求面对人类的可持续发展， 从现有常规能源向清洁、 面对人类的可持续发展， 从现有常规能源向清洁、 向清洁 可再生的新能 源过渡已提到议事上来了， 因为新能源是依托高新技术的发展， 开辟 源过渡已提到议事上来了， 因为新

10、能源是依托高新技术的发展， 持久可再生能源的道路， 以满足人类不断增长的能源需求， 利用太阳 持久可再生能源的道路， 以满足人类不断增长的能源需求， 能发电，不需要燃料，不污染环境、清洁， 能发电，不需要燃料，不污染环境、清洁，而且太阳电池组件在一般 情况下的使用寿命可达 20 年以上，性能稳定，同时维护费用较低。 年以上，性能稳定，同时维护费用较低。 太阳能是取之不尽、用之不竭的，是人类能够自由利用的能源， 太阳能是取之不尽、用之不竭的，是人类能够自由利用的能源， 在世界能源短缺、 环境污染日日益严重的今天， 充分开发利用太阳能 在世界能源短缺、 环境污染日日益严重的今天， 是世界各国政府可

11、持续发展的能源战略决策， 是世界各国政府可持续发展的能源战略决策，与传统的的照明灯相 照明源体积小、重量轻、 比，超高亮白光 LED 照明源体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶 劣条件。在功耗上，寿命以及环保等方面有不可比拟的优越性，再加 劣条件。在功耗上 寿命以及环保等方面有不可比拟的优越性，太阳能灯的节能性和安装简便， 所以凡有工频交流电灯的地方， LED 上太阳能灯的节能性和安装简便， 所以凡有工频交流电灯的地方， 灯的触角就会到达。 世纪将是以固体发光材料为核心的， 灯的触角就会到达。 世纪将是以固体发光材料为核心的， 21 即以 LED 为代表的新型光源、绿色照明的世纪。今后， 为代

12、表的新型光源、绿色照明的世纪。今后，随着各国政府的高度重 视和加大投入， LED 灯必将成为本世纪极具竞争力的新型绿色环保光 视和加大投入， 源从而掀起照明领域新的革命。 源从而掀起照明领域新的革命。 太阳能路灯不需要架设输电线路或挖沟铺设电缆， LED 太阳能路灯不需要架设输电线路或挖沟铺设电缆， 不用专人 管理和控制，可安装在广场、停车场、高尔夫球场、校园、公园、街 管理和控制，可安装在广场、停车场、高尔夫球场、校园、公园、 道、和高速公路等任何地方。道路照明与人们生产生活密切相关，随 和高速公路等任何地方。道路照明与人们生产生活密切相关， 着我国城市化进程的加快，绿色、高效、 着我国城市

13、化进程的加快，绿色、高效、长寿命的 LED 路灯逐渐走进 市化进程的加快 了人们的视野。新型高效、节能、寿命长、显色指数高、 了人们的视野。新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的 LED 路灯系统不仅对城市照明节能有着重大意义， 而且还与城市人民的健 路灯系统不仅对城市照明节能有着重大意义， 康生活水平， 康生活水平， 经济发展息息相关。 经济发展息息相关。 设计出合理的 LED 路灯系统既是我 们对专业知识学习综合性的考察， 同时也是对整个地区的发展贡献一 们对专业知识学习综合性的考察， 份绵薄之力。 因此， 如何为某地区设计出合理的 LED 路灯系统是我们 份绵薄之力。 因此， 不容忽

14、视的问题。 我想， 对于设计太阳能 LED 路灯系统要有以下基本 不容忽视的问题。 我想， 要求：（1 了解该地区的基本气象状。 要求：（1）了解该地区的基本气象状。2）选择性价比高的太阳电池 ：（ 板，控制器，蓄电池等一系列组件。 3）采取有效的措施对系统进行 控制器，蓄电池等一系列组件 （ 采取有效的措施对系统进行 措施对系统 保护。只有这样通过综合性考虑，最终才能设计出合理的方案， 保护。只有这样通过综合性考虑，最终才能设计出合理的方案，实现 综合性考虑 它的价值意义。 它的价值意义。1.1.2 太阳能光伏发电的优缺点太阳能光伏发电主要具有以下优缺点4：优点在于：(l)太阳能取之不尽，用

15、之不竭。(2)太阳能不用燃料，运行成本小。(3)太阳能发电系统建设周期短，一次投资长期受益。(4)太阳能光伏发电不会对环境造成污染，是理想的清洁能源。(5)太阳能光伏发电没有运动部件，可靠性高，维护简单。(6)太阳能分布广泛，可就近供电，不须长距离输送，减少了线路上的损耗。(7)太阳能电池工作时输出直流电。缺点在于：(l)太阳能光伏发电的成本还较高。(2)太阳辐射能量密度较低，转换效率不高，大规模使用时要占用很大面积。(3)太阳能光伏发电量受气候影响较大。同时太阳能光伏发电量受太阳辐射强度和温度影响很大，输出功率不稳定，不宜直接使用。太阳能光伏发电应用通常有两种形式：一种是并网发电，另一种是离

16、网式发电。并网发电是将太阳能电池输出的直流电能通过逆变器及控制器变换成与电网同值、同频、同相的同步交流电能，从而实现与电网的联接。这种方法适合于大规模光伏发电。离网式发电是将太阳能电池产生的直流电能通过蓄电池储存起来，在需要供电时由蓄电池向负载提供电能，这种方法适合于小规模光伏发电以及无电网地区的供电。本文主要讨论的是第二种实现方法，即山太阳能电池构成独立的离网式供电系统，为半导体照明提供能源。由于太阳能电池价格成本较高，故而应用太阳能电池供电的系统成本不低。1.2.3 课题研究的意义进入了二十一世纪，能源短缺和环境污染问题愈来愈严重，也越来越制约着人类的发展，大力发展可再生能源己成为二十一世

17、纪全世界面临最严重的问题之一。据中国资源节约与环境保护单位统计数据显示，中国照明用电量目前约占全社会用电量的12%。而据近来中国电力企业联合会披露的最新统计数据2008年我国全年全社会用电量为3.4万亿度，所以照明用电的年耗电约为4千亿度，相当于5个三峡水力发电工程投产后的发电能力(840亿度)。另一方面，是我国沿海地区，夏季用电高峰，不得不面临拉闸限电的状况，可以说，电力已成为限制当地经济发展的因素。因此道路照明节电，推广太阳能LED路灯，对我国经济发展乃至国计民生都具有重要意义，具有极大的社会价值，经济效益。1.2 LED 太阳能路灯系统概述 1.2.1 LED 太阳能路灯系统的组成LED

18、 太阳能路灯系统的组成与原理 太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、光伏控制器、 太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、光伏控制器、 控制器蓄电池组、直流负载。 光伏控制器的控制下， 蓄电池组、直流负载。在光伏控制器的控制下，白天太阳电池组件向 控制器的控制下 蓄电池组充电， 蓄电池组充电， 晚上蓄电池组提供电力给直流负载。 晚上蓄电池组提供电力给直流负载。 1.2.2LED 太阳能路灯系统的原理在众多太阳能应用方式中，除太阳能热效应利用外，太阳能光伏发电也是最为常见的方式之一。太阳能光伏发电是利用半导体器件的光生伏特效应，将太阳能转换成电能。当光线照射太阳能电池板表面时，一部分光

19、子被半导体材料吸收，进而将光子的能量传递给施主原子，使其电子发生 自由电子，在P-N结两侧分别聚集空穴和电子从而形成了势垒3。当有外部电路接通时，在该势垒电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生相应的输出功率，此即为太阳能电池板的基本工作原理。1.3 LED 太阳能路灯的发展状况世界照明工业巨头 通用电气 飞利浦、 通用 电气、 （ 1 ） 世界照明工业巨头 通用 电气 、 飞利浦 、 奥斯拉姆纷 纷与半导体公司合作， 成立照明企业。 纷与半导体公司合作 ， 成立照明企业 。 日本日亚化工、 丰田和成、 SONY、 （ 2 ） 日本日亚化工 、 丰田和成 、 SONY 、 佳友电工都已有 LE

20、D 照明产品问世。 照明产品问世 。 台湾目前 产量仅次于日本，位居第二，列美国之前。 （ 3 ）台湾 目前 LED 产量仅次于日本 ，位居第二 ，列美国之前 。 年起， 开始大规模实施“ 千里十万”LED （ 4 ） 广东省从 2009 年起 ， 开始大规模实施 “ 千里十万 ”LED 路灯产业化示范推广工程， 公里左右、 路灯产业化示范推广工程 ， 建设总里程 1500 公里左右 、 规模约 路灯示范推广工程。 10 万盏的 LED 路灯示范推广工程 。（ 5 ） 扬州计划两年投入 3.3 亿元应用 5 万盏 LED 灯具升级城 市道路照明。 市道路照明 。 路灯推广项目。 （ 6 ） 厦

21、门计划两年推广 3 万盏 LED 路灯推广项目 。 成都计划实施 路灯推广项目 推广项目。 （ 7 ） 成都 计划实施 1.5 万盏 LED 路灯 推广项目 。 照明示范工程， （ 8 ）山东省潍坊市于 2006 年开始实施 LED 照明示范工程 ，安 万盏。今后， 装 LED 路灯已超过 3 万盏 。 今后 ， 新建道路和公共场所一律安装 LED 灯 ， 到 2011 年累计安装 LED 路灯 10 万盏。 万盏 。 石家庄将推广使用 路灯。 （ 9 ）石家庄 将推广使用 8000 盏 LED 路灯 。其他城市 LED 道路 照明项目都已经陆续启动。 照明项目都已经陆续启动 。 10） 路灯

22、；纽约州， （ 10 ）美国洛杉矶计划 5 年内设置 14 万盏 LED 路灯 ；纽约州 ， 路灯的招标； 犹他州已经启动 LED 路灯的招标 ； 台湾地区宣示三年内更换 128 万盏 LED 路灯。 路灯 。 由此可见， 由此可见 ， LED 太阳能路灯系统已经成为了当今社会照明系 统中的发展趋势，它的发展 标志着我国半导体照明产 标志着我国半导体照明产业发展将进入 统中的发展趋势 ，它的发展标志着我国半导体照明产业发展将进入 一个新的里程。 一个新的里程。第2章太阳能电池及其组件2.1 太阳能电池2.1.1 太阳电池的发电原理及构造太阳能电池表面有一层金属薄膜似的半导体薄片，当太阳光照射时

23、，就会产生电位差的现象。这种现象称为光生伏特效应，简称光伏效应（Photovoltaic effect）。太阳能电池就是产生光伏效应的半导体器件5。在太阳能光伏发电系统中，实现光电转换的最小单元是太阳能电池单体。太阳能电池单体实际上是一个 PN 结，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，光生空穴由n区流向p区，光生电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光伏效应太阳能电池的工作原理。若在太阳能电池单体两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而获得功率输出。2.1.2 太阳电池的种类太阳能电池主要可以分为硅太阳能电池和化合物半导体太阳能电

24、池两大类6。（1）单晶硅太阳能电池 目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。 （2）多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12左右。 从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也

25、要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。 （3）非晶硅太阳能电池 非硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。 （4）多元化合物太阳电池 多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：a) 硫化镉太阳能电池b) 砷化镓太阳能电池c) 铜铟硒太阳能

26、电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池) Cu(In, Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料，具有梯度能带间隙（导带与价带之间的能级差）多元的半导体材料，可以扩大太阳能吸收光谱范围，进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18，而且，此类薄膜太阳能电池到目前为止，未发现有光辐射引致性能衰退效应（SWE），其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约5075%，在薄膜太阳能电池中属于世界的最高水平的光电转化效率。2.1.3 太阳电池的特性太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池

27、的性能参数、太阳能电池的伏安特性三个基本特性。1太阳能电池的极性硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构，P+和N+,表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型；N和P，表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。2太阳电池的性能参数太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。（1）开路电压(Voc)：没有电流时的电池电压。（2）短路电流(Isc)：负载电阻为零时从电池流出的电流。（3）最大功率输出(Pmax)：电池产生最大功率时的电压和电流点，通常把

28、I-V 曲线上的Pmax点作为最大功率点。（4）转换效率()：太阳能电池接到电路时转换(从吸收光的电能) 和收集功率的百分比。是评估太阳电池好坏的重要因素。（7）填充因子(FF)：最大功率点P max与开路电压(Voc) 及短路电流(Isc) 之比7 3. 太阳能电池的伏安特性P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时,能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg,大于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此,在太阳能电池的设

29、计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。2.2 太阳电池组件由单晶（或多晶）硅太阳能电池片串并联，用钢化玻璃、EVA及TPT热压密封而成，周边加装铝合金边框，具有抗风、抗冰雹能力强、安装方便等特性。广泛应用于太阳能照明、灯具、户用供电、公路交通、建筑及光伏电站等领域太阳能电池板组件构成1）钢化玻璃低铁钢化玻璃（又称白玻璃），厚度3.2毫米，在太阳电池光谱响应的波长范围内（320-1100NM）透光率达90%以上，对于大于1200NM的红外光有较高的反射率。此玻璃同时耐紫外光线的辐照，透光率不下降。 钢化性能符合国标GB9963-88或者封装后的组件抗冲击性能达到国标GB9

30、535-88地面用硅太阳能电池环境试验方法中规定的性能指标。 （2）EVAEVA是一种热融胶粘剂，厚度在0.4毫米-0.6毫米之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂。常温下无黏性且具抗黏性，经过一定调价热压便发生熔融粘接与交联固化，并变的完全透明。固化后的EVA能承受大气变化且具有弹性，它将电池片“上盖下垫”，将其包封，并和上层保护材料-玻璃，下层保护材料背板（TPT，BBF等），利用真空层压技术合为一体。另一方面，它和玻璃粘和后能提高玻璃的透光率，起着增透的作用，并对太阳能电池板的输出有增益作用。 （3）太阳能电池片太阳能电池片是光电转换的最小单元，尺寸一般为125*125或156*156。太

31、阳能电池片的工作电压约为0.5V，一般不能单独作为电源使用。将太阳能电池片进行串并联封装后，就成为太阳能电池板，其功率一般为几瓦到几十瓦，一百瓦到两百瓦以上，可以单独作为电源使用。 （4）背板背板就是电池板背面的保护材料，一般有TPT，BBF，DNP等等。这些保护材料具有良好的抗环境侵蚀能力，绝缘能力并且可以和EVA良好粘接。太阳电池的背面覆盖物-氟塑料膜为白色，对阳光起反射作用，因此对电池板的效率略有提高，并因其具有较高的红外发射率，还可以降低电池板的工作温度，也有利于电池板的效率。当然，氟塑料膜首先具有太阳电池封装所要求的耐老化、耐腐蚀、不透气等基本要求。 （5）接线盒接线盒一般由ABS制

32、成，并加有防老化和抗紫外辐射剂，能确保电池版纳在室外使用25年以上不出现老化破裂现象。接线柱由外镀镍层的高导电解铜制成，可以确保电气导通及电气连接的可靠。接线盒用硅胶粘接在背板表面。 （6）铝合金边框边框采用硬制铝合金制成，表面氧化层厚度大于10微米，可以保证在室外环境长达25年以上的使用，不会被腐蚀，牢固耐用。第三章 蓄电池3.1 常用蓄电池对于蓄电池的种类，就市场上主流产品而言，主要有四类：铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢镍蓄电池、锂离子蓄电池。蓄电池能够反复运用，符合经济适用原则，并且具有电压稳定、供电可靠、移动方便等优点。广泛的运用于发电厂、通信系统、电动车、航空航天、太阳能广发发电系统等领

33、域。蓄电池的性能参数很多，主要有下列四个指标8：工作电压，蓄电池放电曲线上的平台电压。蓄电池容量，常用安时（Ah）或毫安时（mAh）表示。工作温区，蓄电池正常放电时的温度范围，循环寿命，蓄电池正常工作的充放电次数。目前太阳能光伏系统中常用的蓄电池是阀控密封式铅酸（VRLA）蓄电池。VRLA蓄电池采用密封结构，不存在普通铅酸蓄电池的气胀、电解液渗漏等现象，使用安全可靠、寿命长，正常运行时毋需对电解液进行检测和调酸加水，又称为“免维护”蓄电池。3.2 蓄电池的使用寿命蓄电池发生内部短路或损坏而不能使用，以及容量达不到要求时，蓄电池使用失效，这时是电池的使用寿命终止。蓄电池的使用寿命包括使用期限和使

34、用周期，使用期限是指蓄电池可供使用的时间，使用周期是指蓄电池可供重复使用的次数，蓄电池每经过一次全充电和全放电叫做一个周期或一个循环，蓄电池的寿命有效期包括所经受的循环寿命或使用期限。早期的VRLA蓄电池，其放电循环寿命只有 5075 次，很少的产品超过 250 次放电循环。现在，随着新的设计和充电原则的采用，VRLA蓄电池的循环寿命已经超过 300次，特殊的设计已经超过 800 次循环寿命。3.3影响蓄电池使用寿命的因素铅酸蓄电池的失效是许多因素综合的结果，既决定于极板的内在因素，诸如活性物质的组成、晶型、孔隙率、极板尺寸、板栅材料和结构等，也取决于一系列的外在因素，如温度、频率、放电深度、

35、平均充电状态和充电方法等。在此主要来说明影响蓄电池寿命的外在因素，因为有些外部因素可以避免来延长蓄电池的使用寿命。 （1）放电深度对蓄电池寿命有较大的影响。控制蓄电池尽量工作在浅放电状态，将有利于延长蓄电池的使用寿命。 （2）过充电会缩短蓄电池的寿命。 （3）温度对蓄电池的寿命有重要的影响，通常较低的工作温度，会增加电池寿命，然而它的容量会大大降低，尤其是铅酸电池。因此，为了延长蓄电池的使用寿命，节约系统的成本，在光伏系统中，应使蓄电池在浅放电、不过充过放电以及适合的温度下工作。3.4 蓄电池选择由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定， 所以一般需要配 由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳

36、定， 所以一般需要配 置蓄电池，系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni- 蓄电池、Ni置蓄电池，系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd 蓄电池、Ni-H 蓄电池。 蓄电池。 蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则： 蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则： 首先在能满足夜晚 照明的前提下， 把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来， 同时还 照明的前提下， 把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来， 要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。 蓄电池容量过小不 要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。 能够满足夜晚照明的需要， 蓄电池过大， 一方面蓄电池始终处在亏电 能够满足夜晚照明的需要， 蓄电

37、池过大， 状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、 状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用 电负荷（路灯）相匹配。太阳能电池功率必须比负载功率高出 34 电负荷（路灯）相匹配。 倍以上， 系统才能正常工作。 太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作 倍以上， 系统才能正常工作。 电压 2030%，才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载 2030%，才能保证给蓄电池正常负电。 倍以上为宜。 日耗量高 6 倍以上为宜。 3.2.2 蓄电池的基本参数 通过一系列综合考虑， NP型号蓄电池， 通过一系列综合考虑，选择 NP-XA1265CH 型号蓄电池，其基本

38、 系列综合考虑 参数为： 参数为： 型 号 NPNP-XA1265CH NIDEL 铅酸免维护封闭式蓄电池 460 元/个 个 8 至 10 年 12v 65Ah -2540 -20 80% 350*166*175mm 20Kg 74%80% 3.5 太阳电池组件选择3.5.1 太阳电池组件简介及其参数 太阳电池组件简介及其参数 太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分， 也是太阳能路灯中价 太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分， 值最高的部分。 其作用是将太阳的辐射能转换为电能， 或送至蓄电池 值最高的部分。 其作用是将太阳的辐射能转换为电能中存储起来。 在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶

39、硅太阳能 中存储起来。 电池、 电池、 多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。 多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。 在阴雨天比较 多、阳光相对不是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好， 阳光相对不是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好， 因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。 非晶硅太阳能电池在室外 因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。 阳光不足的情况下比较好， 因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要 阳光不足的情况下比较好， 求比较低。太阳电池组件的基本参数如下表所示： 求比较低。太阳电池组件的基本参数如下表所示： 的基本参数如下表所示 品牌 型号 类型 尺寸 重量

40、价格 功率 开路电压 短路电流 填充因子 最大工作电压 最大工作电流 工作温度范围 表面可以承受的最大压 Sun SNMSNM-M10 单晶硅系列 单晶硅系列 1106403 11064035mm 8Kg 879.00 元 80W 21V 5.12A 73% 17.5V 4.6V -40+80 60/m/s（200kg/sq.m） （ ）3.6 控制器选择3.6.1 控制器的简介 无论太阳能灯大小， 无论太阳能灯大小， 能灯大小 一个性能良好的充电放电控制器是必不可少 为了延长蓄电池的使用寿命， 的。 为了延长蓄电池的使用寿命， 的使用寿命 必须对它的充电放电条件加以限制， 必须对它的充电放电

41、条件加以限制， 防止蓄电池过充放电及深度充放 在温差较大的地方， 合格的控制 防止蓄电池过充放电及深度充放电。 在温差较大的地方， 器还应具备温度补偿功能。同时太阳能控制器应兼有路灯控制功能， 器还应具备温度补偿功能。同时太阳能控制器应兼有路灯控制功能， 具有光控、时控功能，并应具有夜间自动切控负载功能，便于阴雨天 具有光控、时控功能，并应具有夜间自动切控负载功能， 延长路灯工作时间。 延长路灯工作时间。 3.6.2 控制器的基本参数 太阳能控制器选型： 根据电源系统电压和方阵最大充电电流来选 太阳能控制器选型： 择控制器。防止蓄电池和太阳电池接反、蓄电池开路、 择控制器。防止蓄电池和太阳电池接反、蓄电池开路、蓄电池过充和 蓄电池和太阳电池接反 过放、负载过压或过流，夜间反充电。 过放、负载过压或过流，夜间反充电。 型号 品牌 额定充电电流 额定负载电流 工作电压 过放保护电压 过放恢复电压 使用环境温度 外形尺寸 市场价格 SDRC20I Sun 20A 20A 12V 10.8V 12.4V -20+50 14090.5mm 0 145 元/个 个3.7 LED 灯杆的选择3.7.1 LED 灯杆的简介及各项参数灯杆的选择主要根据灯杆的材料、 灯杆的选择主要根据灯杆的材料、应用环境等因素来进行