太陽能照明原理、組成及控制系統(tǒng)

圖1 太陽能路燈微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

（1）微機(jī)主控線路。

　　微機(jī)主控線路是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，控制整個(gè)太陽能路燈系統(tǒng)的正常運(yùn)行。微機(jī)主控線路具有測(cè)量功能，通過對(duì)太陽能電池板電壓、蓄電池電壓等參數(shù)的檢測(cè)判斷，控制相應(yīng)線路的開通或關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)各種控制和保護(hù)功能。

　?。?）充電驅(qū)動(dòng)線路

　　充電驅(qū)動(dòng)線路由MOSFET驅(qū)動(dòng)模塊及MOSFET組成。MOSFET驅(qū)動(dòng)模塊采用高速光耦隔離，發(fā)射極輸出，有短路保護(hù)和快速關(guān)斷功能。選用的MOSFET為隔離式、節(jié)能型單片機(jī)開關(guān)電源專用IC，驅(qū)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(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率，抗干擾能力強(qiáng)，低功耗。

　　本系統(tǒng)通過充電驅(qū)動(dòng)線路完成太陽能電池組向蓄電池的充電，電路中還提供了相應(yīng)的保護(hù)措施。

　　（3）LED驅(qū)動(dòng)線路

　　由IGBT驅(qū)動(dòng)模塊及MOSFET組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈亮度的調(diào)節(jié)及路燈的開關(guān)。

　　（4）太陽能電池組

　　太陽能電池組由太陽能電池單體（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(biāo)準(zhǔn)組件包括36片單體，使一個(gè)太陽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(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)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(fù)載的需求相符，當(dāng)光伏陣列本身不能提供足夠的功率時(shí)，蓄電池仍能使負(fù)載工作。如果電子負(fù)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(chǔ)。蓄電池存儲(chǔ)能量的大小設(shè)計(jì)為自主運(yùn)行期間滿足平均每日電子負(fù)載的需求。一般來說，應(yīng)能儲(chǔ)備5～7天的夜間照明用電量。在獨(dú)立光伏系統(tǒng)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(shù)獨(dú)立光伏系統(tǒng)中需要蓄電池。

　　（6）通信裝置

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