太陽能LED路燈的研制

摘要：隨著社會的發(fā)展和人口的增長，人們對能源的需求量越來越大，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為人類迫切需要解決的問題。太陽能作為一種清潔能源受到越來越多的關注，而LED具有發(fā)光效率高、壽命長等優(yōu)點。基于Si1000單片機，采用蓄電池充電芯片LT3652和LED驅動芯片LT3756，將太陽能光伏發(fā)電和LED照明相結合，應用于小型街道路燈照明系統(tǒng)，并結合傳感技術及無線通訊技術，提高了蓄電池的充電效率，實現(xiàn)了光控、聲控、及無線控制功能。
關鍵詞：太陽能：LED；Si1000；PWM

隨著現(xiàn)代化發(fā)展的要求，能源的緊缺，污染的嚴重等綜合影響，節(jié)能環(huán)保智能化的太陽能照明設備得到了很快的發(fā)展，并且有著非常好的市場需求前景。在太陽能利用方面，美國、歐洲以及日本起步最早，并且現(xiàn)階段整體光伏發(fā)電系統(tǒng)以及太陽能利用方面也較為完善。由于擁有先進的光伏發(fā)電技術為基礎，加之完整的體系架構，太陽能LED路燈發(fā)展非常迅速，并且在很多城市地區(qū)已經(jīng)大規(guī)模投入使用。國內(nèi)方面，近幾十年來太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在燈具照明領域得到不斷發(fā)展，伴隨著LED市場的火熱，太陽能LED照明設施也得到了很多利用，但是這些往往集中在高尖端領域或是利用在非常重要的場合，還沒有遍及到普通的市政路燈照明。太陽能LED路燈以太陽為能源，其無需復雜昂貴的管線鋪設，可任意調(diào)節(jié)燈具的布局，具有安全節(jié)能環(huán)保便捷等很多優(yōu)點。并且以大功率LED作為負載照明，LED燈相比較白熾燈以及節(jié)能燈，其發(fā)光效率高、耗電量小、安全環(huán)?？煽啃詮?。

1 太陽能LED路燈總體設計
太陽能路燈由太陽能電池板、蓄電池及充電電路、LED燈具及LED驅動電路、控制器、光照和聲音檢測電路及手持控制器組成，如圖1所示。白天太陽能電池給蓄電池充電，夜晚蓄電池自動供電照明。采用大功率LED恒流驅動芯片，配合基本電路提供穩(wěn)定安全的恒流電源，維持LED燈的長壽命工作；配合主控制器產(chǎn)生的PWM信號，實現(xiàn)對LED照明的光強控制。光控、聲控電路可以根據(jù)不同外界條件控制照明。可以通過手持遙控器控制路燈，并且能夠獲取路燈狀態(tài)信息，完成故障檢測。通過判斷蓄電池的充電狀態(tài)，自動采用相應的充電方式進行充電，過溫保護電路可延長蓄電池使用壽命。

選擇12個1W白光LED作為光源，其額定光通量為100 lm，路燈光通量達1 200 lm，相當于120 W自熾燈，可以滿足小型街道照明。以西安地區(qū)為例，峰值日照為3．5小時，平均每天照明時間7小時，連續(xù)陰雨天最長7天，可選用12 V 50AH的蓄電池。根據(jù)太陽能電池組件綜合損失系數(shù)及蓄電池充電效率，采用60Wp的太陽能電池板。