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LED光伏太阳能照明系统设计引言：随着能源危机的日益严重和环保意识的增强，太阳能作为一种可再生能源，逐渐成为一种绿色、清洁、可持续发展的能源替代品。
光伏太阳能照明系统以其节能、环保的特点，逐渐在各个领域得到应用。
本文将介绍一套基于LED光源和光伏太阳能电池板的照明系统设计。
一、系统工作原理介绍：该照明系统主要由光伏太阳能电池板、蓄电池、LED光源和控制电路组成。
光伏太阳能电池板将太阳能转化为电能，通过充电控制电路将电能存储到蓄电池中。
当环境光线不足时，控制电路将蓄电池的电能供给LED 光源，实现照明功能。
二、系统组成及功能介绍：1.光伏太阳能电池板：该电池板采用高效率光伏电池，能够将光能转化为电能，并且具有良好的耐候性和光电转化效率。
电池板可安装在适当的位置，确保充分接收太阳能来供电。
2.蓄电池：该系统使用可充电的蓄电池，一方面可以存储白天光伏电池板转化的电能，另一方面可以在夜间或光线不足时供给LED光源使用，保证正常照明。
3.LED光源：LED的照明效果好，寿命长，能效高，使用寿命可达数万小时，比传统照明设备更加节能环保。
因此，该系统采用LED光源来提供照明。
4.控制电路：该电路主要根据环境光线的强弱来控制蓄电池的充放电状态，确保系统能够根据需要自动调控照明状态。
三、系统设计要点：1.确定电池板的安装位置和角度：根据所在地的纬度和经度以及光照强度来确定太阳能电池板的安装角度和位置。
确保能够获得充足的太阳光照射。
2.选用高效率的太阳能电池板：根据需要确保选用高效率的太阳能电池板，以最大限度地将太阳能转化为电能。
3.选择合适的蓄电池容量：根据LED光源的功率和持续时间来选择合适容量的蓄电池，以确保充足的照明时间。
4.合理安排LED光源：根据实际需求，合理分布LED光源，确保照明均匀。
5.控制电路设计：设计一个控制电路来控制蓄电池的充放电状态，根据环境光照强弱自动调节蓄电池的充放电状态，以保证系统的正常运行。
双Buck太阳能LED路灯照明控制系统设计方案摘要：利用新型能源，把太阳能和高效节能的LED 路灯有机地结合在一起，开发出一款基于STC12C5410AD 单片机的双Buck 太阳能LED 路灯照明控制系统。
前级基于IR2104 的同步Buck 电路实现最大功率充电，后级采用同步Buck 实现LED 灯恒流驱动。
该控制器具有驱动能力强，DC-DC 转换效率高，最大功率点跟踪充电和浮充充电共同作用，具有防过充、防过放、防雷等保护功能，同时可以实现无人值守工作。
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的无污染的洁净能源，已被公认为未来解决能源危机的最有效能源。
LED灯具有寿命长、高效节能、环保等优势。
因此，把太阳能与LED路灯有机地结合在一起，开发出太阳能LED灯照明控制器非常重要。
目前市场上很多太阳能控制器，都是采用直充方式充电，没有对蓄电池进行管理控制，导致能源利用率不高，可靠性不强。
本文所设计的基于STC12C5410AD的双Buck照明控制器，采用最大功率点充电，充分利用太阳能电池板的能量，对蓄电池进行浮充充电，防止蓄电池假充满的现象；对LED 路灯采用二段式的恒流控制，以增强LED灯的使用寿命，实现了一种环保节能的照明模式，解决了市场上一些太阳能控制器的缺陷，是一种性价较高的产品。
1 系统原理双Buck太阳能LED路灯照明控制系统原理图如图1所示。
系统包括：太阳能电池、电压电流采集模块、同步Buck模块、蓄电池、LED路灯和STC智能控制器。
太阳能电池组件为系统提供能源，通过采集太阳能电池板上的电压来判别是白天、黑夜，当检测电池板的电压高于一定值时，进入白天模式，此时：STC智能控制器通过所采集的太阳能电池板两端的电压和充电电流，控制同步Buck工作，实现对蓄电池的MPPT（Maximum Power Point Tracking）充电，当蓄电池的电压达到一定值时，进入浮充充电模式，实时采集蓄电池两端的电压，防止蓄电池过充、过放；当检测电池板的电压小于一定值时，进入黑夜模式，此时：打开并控制后级同步Buck电路，实现对LED路灯的恒流控制。
1 引言1.1 太阳能光伏发电的背景及意义随着社会生产的日益发展，能源的地位愈发重要。
在20世纪的世界能源结构中，人类所利用的一次能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。
这些化石能源本质上是数万年甚至更长时间以来太阳能辐射到地球上的一部分能源储存到古生物中，经过人类数千年，特别是近百年的消费，这些化石能源已被消耗了相当比例。
随着经济的发展、人口的增加和社会生活水平的提高，未来世界能源消费量将持续增长，世界上的化石能源消费总量总有一天将达到极限[1]。
此外，大量使用化石燃料已经为人类生存环境带来了严重的后果。
目前由于大量使用矿物能源，全世界每天产生约1亿吨温室效应气体，己经造成极为严重的大气污染。
如果不加控制，温室效应将融化两极的冰山，这可能使海平面上升几米，四分之一的人类生活空间将由此受到极大威胁。
当前人类文明的高度发展与地球生存环境的快速恶化己经形成一对十分突出的矛盾。
它向全世界能源工作者提出了严峻的命题和挑战[2]。
1.1.1 世界能源危机和太阳能的利用社会的发展，对能源的要求也越来越大。
以往人类所用的能源主要是包括石油、天然气在内的化石能源，这些能源是经过数万年甚至更长的时间由古生物的遗体演变而成，储存在地球上的能源矿藏。
这些能源虽然从本质上也是来源于太阳能，但是由于它们的积累需要经过漫长的地质年代，所以属于不可再生能源。
因此对能源一点点消耗，能源总有一天到枯竭的时候。
经济发展越快，对能源需求越大，能源消耗也就越快。
虽然在可预见的将来，煤炭、石油、天然气等矿物燃料，仍将在世界能源结构中占有相当的比重，但人们对核能以及太阳能、风能、地热能、水力能、生物能等可持续能源资源的利用目益重视，在整个能源消耗中所占的比例正在显著地提高。
据统计，20世纪90年代，全球煤炭和石油的发电量每年增长1％，而太阳能发电每年增长达20％，风力发电的年增长率更是高达26％。
预计在未来5至10年内，可持续能源将能够与矿物燃料相抗衡，从而结束矿物燃料一统天下的局面。
太阳能LED路灯控制系统设计一、设计目标随着人们对环境保护意识的增强和能源消耗的压力，太阳能照明系统作为一种新型照明方式逐渐被广泛应用。
本设计旨在设计一套太阳能LED路灯控制系统，使其能够实现按需调节光照亮度、延长路灯使用寿命、提高能源利用效率和减少能源浪费。
二、系统组成该太阳能LED路灯控制系统主要由三部分组成：太阳能光电转换装置、储能装置和LED路灯控制装置。
1.太阳能光电转换装置：通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并将其充电送到储能装置。
太阳能电池板应根据实际情况选择合适的功率，以满足夜间照明需求。
2.储能装置：由电池组成，用于存储白天由太阳能电池板转化的电能，以供夜晚照明使用。
储能装置应具有较大的容量和高效的充放电特性，以确保路灯能够持续工作数天。
3.LED路灯控制装置：主要由控制器、传感器和LED路灯组成。
控制器采用微处理器控制，能够根据不同的环境条件和光照需求调节路灯的亮度，实现节能调光。
传感器可以负责检测环境亮度和电池电量，以便对路灯的亮度进行调节，并进行充电和放电管理。
LED路灯采用高效节能的LED光源，能够提供优质的照明效果。
三、系统工作原理当太阳能电池板接收到太阳能并转化为电能时，控制器通过传感器来调节LED路灯的亮度。
在光线较暗的时候，控制器会自动提高LED路灯的亮度，以确保良好的照明效果。
当光线足够亮时，控制器会自动降低LED路灯的亮度，以实现节能减排的目的。
储能装置起到了存储电能的作用，当夜晚来临时，路灯可以从储能装置中获取电能来提供照明。
当电池电量较低时，控制器会自动调整LED路灯的亮度，以延长电池的寿命。
同时，控制器也会监测电池电量，当电量过低时，会自动调节LED路灯的亮度或者关停路灯，以充电恢复电量。
四、系统特点1.节能环保：太阳能光电转换装置将太阳能转化为电能，具有非常高的能源利用效率，是一种非常环保的照明方式。
而LED路灯作为光源，比传统的荧光灯和白炽灯更加节能。
通信基站用光伏控制器硬件设计方案系统概述该控制器系统分为变换模块、监控模块、配电单元、后台监控系统四个部分，其中变换模块负责DCDC能量变换，将光伏组件的电能转换为稳压直流电能，对蓄电池充电，对直流负载供电；监控模块负责实时数据的显示和故障数据的存储以及GPRS的数据传输；配电模块是整个系统的大脑，负责整个系统的能量的调度，实现各模块能量的输出控制，蓄电池的智能充放电管理，整个系统各模块间的通讯控制。
下面对该控制器系统的各个模块进行硬件电路的设计。
变换模块硬件系统下图为变化模块的结构框图1、PV组件防反接电路采用功率NMOS管，优点：功耗极低，采用多MOS并联，可实现1毫欧级的内阻，方案如下所示：当输入电压正常接入时，Q1没有导通，PV组件的正极经R1、R2和Q1的体内二极管的续流，由PV+流向PV-；设置VG1的导通压降为PV组件切入电压的R1/R2，故当PV组件达到切入电压点时，Q1导通，负载正常工作；当输入电压反向接入时候，Q1因体内二极管与电流流动方向相反，没法构成回路，导致Q1无法导通，从而无法实现负载正常工作。
综上，可实现PV组件的防反接保护功能。
该部分MOS管可选择低内阻耐压超过2*275V的MOS管完成，因此，这里选择的MOS管为IPW60R045CP，其中耐压650V，电流45A，通态内阻为45毫欧，可选择两只MOS管并联使用，则内阻降低一半，对于2.5Kw的光伏控制器而言，消耗的功率为(2500/272)* (2500/272)*0.045/2=1.9W。
该模块成本价格为：IPW60R045CP 散新价格11*2+2=24元。
IPM60R045CP 原装价格55*2+2=112元2、PV组件防反充电路当PV组件正常接入，经防反接电路后接入防反充电路，并且PV输入电压大于某一值(PV切入电压)时，设置R5、R6的阻值使得VG2点电压达到MOS 管的导通电压，则会打开MOS管Q2，为后面的负载正常供电；当PV组件的电压小于切出电压时，MOS管Q2关断，且Q2体内二极管的方向与电流方向相反，故可实现防反充功能；该部分的MOS管选型为IPW60R045CP，具体分析如上所示。
照明ＩＥｌｅｃｔｒｉｃＬｉｇｈｔｉｎｇ太阳能ＬＥＤ路灯照明控制系统的设计给出了太阳能ＬＥＤ路灯照明控制系统的硬件实现与控制策略。
控制器能够正确地转换充电、供电和等待三种状态。
充电电路依据蓄电池的不同状态能准确切换到最大功率充电、恒压充电和浮充补偿三种方式。
对ＬＥＤ照明负载采用了恒流控制以确保其发光效率。
目前该系统已经稳定运行半年以上。
观察和测试结果符合设计要求。
杨晓光１。
２寇臣锐２汪友华２／１．佛山市国星光电股份有限公司２．河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室杨晓光／副教授太阳能作为一种新兴的绿色能源，正迅速地得到推广应用。
太阳能照明系统包括：太阳能电池、蓄电池、照明灯、充电电路、供电电路和控制系统。
在白天，太阳能电池将所接收的光能转换为电能，经充电电路对蓄电池充电；蓄电池将电能转换为化学能储存起来。
天黑后，太阳能电池无输出，充电电路停止工作，蓄电池再将化学能转换回电能输出到照明灯。
全天控制系统的电源一直由蓄电池供给。
系统设计所设计的太阳能ＬＥＤ照明系统如图１所示。
太阳能电池板在标准测试条件的参数为：短路电流，。
＝５．３５Ａ，开路关键影Ｋｅｙｗｏｒｄｓ电压Ｕ。
＝４６．０Ｖ，最大功率点电流Ｌ＝太阳能‘４．７８Ａ，最大功率点电压Ｕ。
：３６．５ｖ，蓄皂池。
最大功率Ｐ。
：１６５Ｗ。
蓄电池为１２Ｖ、址ｕ’２００Ａ・ｈ的阀控式免维护铅酸蓄电池１照明‘块。
与传统光源相比，ＬＥＤ光源具有发光效率高、寿命长、功耗小和安全可靠的特点，因此本系统采用了大功率ＬＥＤ作为光源，照明灯功率为３２Ｗ。
控制系统是太阳能ＬＥＤ照明系统的核心，是提２８Ｉ嘭艺量‘钉・建筑电气・２００９年第２８卷第３期高太阳能蓄电池系统充放电效率、运行稳定性和使用寿命的关键。
圈１太阳能ＬＥＤ照明系统本文设计的太阳能照明控制系统主要完成以下功能：（１）实现太阳能最大功率跟踪。
对于一定的日照强度和环境温度，太阳能电池的输出存在一个最大功率点以及与最大功率点相对应的电压和电流。
某办公楼太阳能光伏照明系统方案设计摘要：根据政府投资的某高层办公楼公共走道的太阳能照明系统的设计，介绍了太阳能照明系统在公共建筑部分公共区域照明的做法和应用，并概括了该系统中几个主要组成部分的特点作用和技术要求。
关键词：节能，太阳能光伏照明系统，太阳能电池板，控制器，蓄电池，led红外感应照明灯作为人类可持续利用能源发展的一个重要方向，太阳能能发电日益受到重视，按照太阳能光伏照明的电源分为以下几类：（1）独立使用的太阳能光伏照明独立使用的太阳能光伏照明是将太阳能电池组件、蓄电池、照明部件、控制器以及机械结构等部件组合在一起，以太阳能为能源，在室外离网、独立使用的含有一个或多个照明组件的照明装置。
它需要配用较大的太阳能电池（3～5倍的光源功率）、蓄电池来储存能量。
（2）风/光互补的太阳能照明在（1）装置上增设风力发电机与太阳能电池共同使用，从而提高效率，降低太阳能电池的设计容量。
（3）太阳能能与市电互补照明太阳能与市电互补太阳能照明是以太阳能为主要能源，供当天晚上照明用电，当阴雨天电池储能不足时，由市电供电的照明装置，可减小太阳能电池、蓄电池的装机容量。
本工程采用的是第一种独立使用的太阳能光伏照明。
（二）按使用的场合和功能则分为：太阳能信号灯，太阳能草坪灯，太阳能景观灯，太阳能标识灯，太阳能路灯，太阳能杀虫灯，太阳能灯箱，建筑主体内的照明灯具，太阳能手电筒。
（三）按太阳能光伏照明光源供电方式分类（1）直接式供电太阳能电池板所发的电贮存在蓄电池中，由蓄电池直接为光源供电。
（2）间接式供电（逆变供电）逆变器将直流电转换成交流电，再为照明光源供电，逆变供电会增加 10%～20%的功率损耗。
下文介绍的项目采用的是直接供电方式。
1 工程概况某政府投资的办公楼，面积7200平方米，8层，每一层面积约为900平方米，中间为公共走道，两边为办公室。
为响应国家节能政策和宁波市政府的可再生能源利用的要求，公共走道部分设置了太阳能光伏照明系统。
太阳能灯工程方案一、项目背景随着全球能源问题日益严重，清洁能源的发展迫在眉睫。
而太阳能作为一种可再生能源，具有广泛的应用前景。
太阳能灯作为太阳能利用的一种形式，可以为城市及乡村提供节能环保、方便快捷的室外照明解决方案。
本项目旨在设计一个可持续利用太阳能的灯具系统，为社区提供安全照明，并节省能源消耗。
二、项目目标1. 设计一个太阳能灯系统，确保它能在光照条件不佳的情况下依然保持稳定的照明效果。
2. 提高太阳能灯的能效比，减少能源浪费。
3. 降低太阳能灯的制造成本，提高其市场竞争力。
4. 扩大太阳能灯的应用范围，适用于乡村、城市及户外环境。
三、项目描述1. 太阳能板：选用高效太阳能电池板，提高能源转化效率。
2. 蓄电池：采用优质蓄电池，存储太阳能转换的电能，以供夜间照明使用。
3. LED 灯：选用高亮度、高效率的 LED 灯，降低能耗。
4. 控制系统：设计智能控制系统，实现对太阳能灯的光控、时间控、亮度调节等功能。
5. 防护设计：考虑太阳能灯的使用环境，加入防水、防尘、防腐蚀等设计。
四、项目流程1. 确定太阳能灯的类型和用途，选定目标市场。
2. 围绕项目目标进行市场调研，了解消费者需求，确定产品规格和功能。
3. 进行太阳能电池板、LED 灯、蓄电池等关键零部件的选型，经过实验和测试确定最佳组合。
4. 设计太阳能灯系统的整体结构和电路原理图，进行模拟仿真，优化设计。
5. 制造并组装太阳能灯原型，测试灯具的亮度、能效比、光控等性能指标。
6. 进行实地测试，在不同环境条件下验证太阳能灯的稳定性和可靠性。
7. 对太阳能灯的使用寿命、维护成本等进行评估，评估产品经济效益。
8. 完善太阳能灯系统的相关文档资料，准备产品上市。
五、关键技术1. 太阳能电池板的选型和安装设计。
2. 蓄电池的选用与管理，确保充放电安全和寿命。
3. LED 灯的光学设计和散热设计，以及驱动电路设计。
4. 智能控制系统的软硬件设计，实现多种光控、时间控、亮度调节。
太阳能光伏照明控制系统的硬件电路项目设计方案1.1概述传统的化石能源资源日益枯竭，严重的环境污染制约了世界经济的可持续发展。
能 源的需求有增无减，能源资源已成为重要的战略物资，化石能源储量的有限性是发展可 再生能源的主要因素之一。
根据世界能源权威机构的分析，按照目前已经探明的化石能 源储量以及开采速度来计算，全球石油剩余可采年限仅有 41年，其年占世界能源总消 耗量的40.5%,国内剩余可开采年限为15年；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世 界能源总消耗量的24.1%，国内剩余可开采年限30年；煤炭剩余可采年限230年，其 年占世界能源总消耗量的25.2%，国内剩余可开采年限81年；铀剩余可采年限71年, 其年占世界能源总消耗量的7.6%，国内剩余可开采年限为50年。
太阳能利用和光伏发电是最有发展前景的可再生能源，因此，世界各国都把太阳能 光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向，制定了相应的导向政策。
在光伏发 电的历史上，最早规模化推广的是日本，而后是德国，再发展到现在大力推广的包括美 国、西班牙、意大利、挪威、澳大利亚、韩国、印度等超过 40个国家与地区，如日本 “新阳光计划”、欧盟“可再生能源白皮书”，以及美国国家光伏发展计划、百万太阳能 屋顶计划、光伏先锋计划等的相继推出，成为近年来推动太阳能光伏发电产业的主要动 力。
根据欧盟的预测：到2030年太阳能发电将占总能耗10%以上，到2050年太阳能发 电将占总能耗20%1.2光伏照明系统的结构光伏照明系统主要由五大部分组成，即太阳能电池、蓄电池、控制器、照明电路、 负载，如下图1-1所示。
在系统中，控制器是整个系统的核心。
它控制蓄电池的充电及蓄电池对负载的供电, 对蓄电池性能、使用寿命有非常大的影响。
目前，光伏系统主要由于控制器控制蓄电池 充电方式不合理，降低了蓄电池寿命而导致整个系统可靠性不高，因此，在控制器的设计中采用什么样的充电图1- 1光伏系统组成框图XXX太阳能光伏照明控制系统的硬件电路设计方式非常关键。
目前市场上的光伏控制器还存在着许多的不足之处，比如：系统的配置、控制精准度不够高，系统的使用寿命、阴雨天的工作时间等。
因此，改善太阳能路灯系统的可靠性，开发性能优良的太阳能控制器也成为重要的研究课题。
1.3本文的主要内容本论文设计了一种光伏照明控制系统，针对目前光伏控制系统控制器未能充分利用太阳能电池，对蓄电池的保护不够充分、蓄电池的寿命缩短这种状况，研究设计了一种基于ATmega4单片机的光伏控制器。
本文在太阳能电池对蓄电池的充电方式及蓄电池对负载的供电方面做了分析，完成了硬件电路设计和软件主程序的设计，结合PWM充电控制法，实现了对蓄电池充放电的管理，以满足本系统要求实现的功能。
本论文由以下四部分组成：第一部分是系统的总体设计方案，先通过对常用几种充电方法的比较，从而确定本系统采用的是PW充电控制法，基于此种充电方法设计出光伏控制系统的总体方案。
第二部分简单介绍了电池组的基本情况，包括蓄电池的结构和铅酸蓄电池的工作原理，以及根据系统的设计要求与自然条件选择合适的太阳能电池板。
第三部分是本论文的核心内容，介绍了光伏系统控制器的设计，重点阐述了充放电电路以及检测电路的设计。
第四部分阐述本系统的软件设计方案，主要介绍了系统软件的主程序流程。
第2章光伏照明控制系统的总体设计方案一般情况下，充电电流的安培数不应超过蓄电池待充电的安培时数。
常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和产生的气体量所限制。
以上两点对于为蓄电池选择合适的充电方法有着重要的意义。
2.1.1恒流充电法恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法，保持充电电流强度不变的充电方法。
恒流充电电路如图2-2所示。
控制方法简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，使出气过甚，因此，一般情况下不选用此方法。
XXX太阳能光伏照明控制系统的硬件电路设计图2- 3恒流充电曲线2.1.2阶段充电法1.二阶段法采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法，如图2-4所示。
首先，以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。
一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。
2.三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电，中间用恒电压充电。
当电流衰减到预定值时，由第二阶段转换到第三阶段。
这种方法可以将出气量减到最少，但作为一种快速充电方法使用，受到一定的限制。
2.1.3恒压充电法充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。
与恒流充电法相比，其充电过程更接近于最佳充电曲线。
用恒定电压快速充电，如图2-6所示。
由于充电初期蓄电池电动势较低，充电电流很大，随着充电的进行，电流将逐渐减少，因此，只需简易控制系统。
这种充电方法电解水很少，避免了蓄电池过充。
但在充电初期电流过大，对蓄电池寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废。
图2- 5恒压充电电路图2- 6恒压充电曲线2.1.4脉冲式充电法（PWM电控制法）这种充电法不仅遵循蓄电池固有的充电接受率，而且能够提高蓄电池充电接受率，从而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制，这也是蓄电池充电理论的新发展。
脉冲充电方式首先是用脉冲电流对电池充电，然后让电池停充一段时间，如此循环, 如图2-7所示。
充电脉冲使蓄电池充满电量，而间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。
间歇脉冲使蓄电池有较充分的反应时间，减少了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受率。
⑶图2- 7脉冲式充电曲线XXX太阳能光伏照明控制系统的硬件电路设计通过几种蓄电池充电方法的分析，可知，脉冲式充电法（PWM电控制法），有其它充电方法无法比拟的优点。
所以采用PWM K电控制法，设计太阳能光伏照明智能控制器。
该控制器提高了充电效率，延长了蓄电池的使用寿命，增强了太阳能路灯系统运行可靠性。
2.2系统的总体设计通过对蓄电池的几种充电方法的比较，可知不同的充电方法对蓄电池的充电效率及使用寿命有着重要的影响。
光伏照明控制系统主要由五大部分组成，即太阳能电池、蓄电池、控制器、照明电路、负载，如图2-8所示。
图2- 8光伏照明控制系统总框图1太阳能电池（光伏板）太阳能电池在整个系统中的作用有两个，其一是把太阳能转变成电能，即白天时，太阳能电池给蓄电池充电。
其二是太阳能电池作为系统的光控元件，从太阳能电池两端电压的大小即可判断光亮程度，也就是从太阳能电池电压的大小来判断天黑和天亮。
太阳能电池方阵是由太阳能电池单体按照一定的排列组合而成。
太阳能电池单体是光电转换的最小单元，太阳能电池单体的工作电压约为0.5V，工作电流约为20-25mA/cn1 一般不能单独作为电源使用。
将太阳能电池单体进行串并联并封装后，就成为太阳能电池组件，其功率一般为几瓦至几十瓦，是可以单独作为电源使用的最小单元。
太阳能电池组件再经过串并联并装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率。
2．蓄电池蓄电池也是整个太阳能路灯系统的关键部位，它是整个太阳能系统的储备能源设备。
白天时太阳能电池给蓄电池充电；晚上及阴雨天，系统和负载所用电全部由蓄电池来提供。
本系统采用的是12V-12A H的阀控密封铅酸蓄电池。
3．控制器控制器是整个系统的智能核心，控制整个太阳能路灯系统的正常运行，能自动防止蓄电池组过充电和过放电的设备。
本设计采用ATmega48|片机做为中央控制芯片。
本设计所研究的智能控制器，具有测量、计算和推理功能，采用了一对MOS晶体管（Power MOSFET（如图2-8中的Q1 Q2），构成串联式PWMS电主电路，电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，提高了充电效率。
4．负载按要求选取额定电压是12V、额定功率是10W勺白炽灯。
2.3 系统的工作过程当系统连接正常且有阳光照射到太阳能电池上时，控制器面板上的指示灯为绿色常亮，表示系统充电电路正常；当充电指示灯出现绿色快速闪烁时，说明系统过电压。
蓄电池充电过程使用了PW方式，如果过放保护动作，在恢复充电时，控制器先要提升充电电压到设定值，并保持10min，而后降到直充电压，保持30分钟，以激活蓄电池，避免蓄电池硫化结晶，最后降到浮充电压，并保持浮充电压。
如果没有发生过放，将不会进入提升充电电压方式，以防蓄电池失水。
这些自动控制过程将使蓄电池达到最佳充电效果并保证或延长其使用寿命。
蓄电池电压在正常范围时，控制器面板上的状态提示灯为绿色常亮；充满后状态提示灯为绿色慢闪；当蓄电池电压降到欠压时，状态提示灯变成橙黄色；当蓄电池电压继续降低到过放电压时，状态指示灯变为红色，此时控制器将自动关闭输出。
当蓄电池电压恢复到正常工作范围内时，将自动使输出开关导通，状态指示灯为绿色。
XXX 太阳能光伏照明控制系统的硬件电路设计02 AG M8Pb PbSQ负极板电解液H 2SO 4隔板 Pb02 PbSQ 正极板第3章电池组部分概述3.1蓄电池部分概述 3.1.1阀控密封铅酸蓄电池的简介普通铅酸蓄电池由于使用寿命短、效率低，维护复杂、所产生的酸雾污染环境等问 题，其使用范围有限，目前已逐渐被淘汰。
在本系统中，我们使用阀控密封式铅酸（VRLA 蓄电池。
阀控密封式铅酸（VRLA 蓄电池诞生于20世纪70年代，到1975年时，在一些发 达国家已经形成了相当的生产规模，很快就形成了产业化并大量投放市场。
这种电池虽 然也是铅酸蓄电池，但是它与原来的铅酸蓄电池相比具有很多优点，而倍受用户欢迎， 特别是让那些需要将电池配套设备安装在一起（或一个工作间）的用户青睐，例如UPS 电信设备、移动通信设备、计算机、摩托车等。
这是因为 VRLA t池是全密封的，不会 漏酸，而且在充放电时不会象老式铅酸蓄电池那样会有酸雾放出来而腐蚀设备，污染环 境，所以从结构特性上人们把 VRLA t池又叫做密闭（封）铅酸蓄电池。
为了区分，把 老式铅酸蓄电池叫做开口铅酸蓄电池。
由于 VRLA t池从结构上来看，它不但是全密封 的，而且还有一个可以控制电池内部气体压力的阀，所以 VRLA 昔酸蓄电池的全称便成 了“阀控式密闭铅酸蓄电池”阀控式铅酸蓄电池的密封机理。
3.1.2阀控密封铅酸蓄电池的结构及原理阀控密封铅酸蓄电池由极板、隔板、防爆帽、外壳等部分组成，采用全密封、贫液 式结构和阴极吸附式原理，在电池内部通过实现氧气与氢气的再化合，达到全密封的效 果。
阀控密封铅酸蓄电池工作原理如图所示。
