【編者按】光電互補LED 路燈照明系統(tǒng)就是以太陽能電池發(fā)電為主糙枚，以普通220V交流電補充電能為輔的路燈照明系統(tǒng)，采用此系統(tǒng)，光伏電池組和蓄電池容量可以設計得小一些左电，基本上是當天白天有陽光，當天就用太陽能發(fā)電同時給蓄電池充電页响，到天黑時蓄電池放電把負載LED 點亮篓足。在我國大部分地區(qū)，全年基本上都有三分之二以上的晴朗天氣，這樣該系統(tǒng)全年就有三分之二以上的時間用太陽能照亮路燈栈拖，剩余時間用市電補充能量连舍，既減小了太陽能光伏照明系統(tǒng)的一次性投資，又有著顯著的節(jié)能減排效果涩哟，是太陽能LED路燈照明在現(xiàn)階段推廣和普及的有效方法审亿。

1 光電互補LED 照明系統(tǒng)設計

1.1 LED 照明負載

假設光電互補LED 路燈燈桿高度為10m，光照光通量大約25 lm帝愉，選用1W最咖、3.3V、350mA 的LED 燈組成兩路路燈暖麻，每一路14 串2 并共28W碑甘，兩路為56W。設路燈每天平均照明10 小時瘾手，LED 路燈前5 小時全亮销顷，后5 小時亮度減半，即電池消耗減少一半光拥。

所需實際驅(qū)動電流為：

350mA×2×2=1.4A

每天以10 小時計算灼烫，負載所需安時數(shù)為：

1.4A×5h+1.4A×0.5×5h=10.5Ah

電壓為：

3.3V×14=46.2V

1.2 蓄電池組容量設計

1.2.1 蓄電池的選用

太陽能路燈用蓄電池由于頻繁處于充電、放電循環(huán)中厨摔，而且會經(jīng)常發(fā)生過充或深度放電等情況圆乡，因此蓄電池工作性能和循環(huán)壽命成為最受關(guān)注的問題。閥控式密閉型鉛酸電池具有不需要維護策橘、不向空氣中排出氫氣和酸霧炸渡、安全性好、價格低等優(yōu)點丽已，因而被廣泛應用蚌堵。蓄電池過充電、過放電以及蓄電池環(huán)境溫度等都是影響蓄電 池壽命的重要因素沛婴，所以在控制器中要重點采取保護措施吼畏。

1.2.2 蓄電池組容量的計算

在光電互補路燈系統(tǒng)中，是靠太陽能和市電互補對LED 路燈進行供電的嘁灯。由于太陽光隨天氣變化差別很大泻蚊，白天太陽光強時，太陽能電池板給蓄電池充電;晚上蓄電池給負載供電丑婿。陰天時性雄，負載用電從蓄電池取得，當蓄 電池放電電壓降到最低允許限度時羹奉，自動轉(zhuǎn)為市電補給秒旋。蓄電池的容量對保證可靠性供電很重要，電池容量過大導致成本價格升高，容量過小援丐，又不能充分利用太陽能達到節(jié)能的目的善簸。

蓄電池容量Bc 計算公式：

Bc = A×QL×NL×T0/CC Ah (1)

式(1)中A 為安全系數(shù)，取1.1～1.4 之間苇给，本式為A=1.2;QL 為負載日平均耗電量呛产，為工作電流乘以日工作小時，QL=10.5Ah;NL 為最長連續(xù)陰雨天數(shù)北淘，由于采用光電互補猪褐，故可以取NL=1 天;T0 為溫度修正系數(shù)，一般在0℃以上為1.1攀瘟，- 10℃以下取1.2，本式取T0=1.1;CC 為蓄電池放電深度失跷，一般鉛酸電池取0.75诉玲，堿性鎳鎘蓄電池取0.8，本式中CC =0.75叔梆。

因此沫流，Bc = A×QL×NL×T0/CC=1.2 ×10.5 ×1×1.1/0.75=18.5Ah，實際設計中筑凫，我們選用48V滑沧、40Ah 免維護閥控密封鉛酸蓄電池。

1.2.3 太陽能電池方陣設計

太陽能電池組件以一定數(shù)目串聯(lián)起來巍实，可獲得所需要的工作電壓滓技。但是太陽能電池的串聯(lián)必須適當，串聯(lián)數(shù)太少棚潦，串聯(lián)電壓低于蓄電池浮充電壓令漂，太陽能電池組方陣就不能對蓄電池充電;若串聯(lián)數(shù)太多，使輸出電壓遠高于浮充電壓時丸边，充電電流也不會有明顯增加叠必。因此，只有當太陽能電池組件串聯(lián)電壓等于合適充電電壓時妹窖，才能達到最佳狀態(tài)纬朝。

太陽能電池組的輸出電壓一般取蓄電池電壓的1.2～1.5 倍，當取1.35 倍時骄呼，蓄電池電壓為48V×1.35=64.8V共苛，此處取65V。

若當天無太陽光時蜓萄，蓄電池晚上給負載放電容量為：

Bcb = A×QL×NL = 1.2×10.5×1 = 12.6Ah

鄭州地區(qū)按5 小時太陽光給蓄電池充電杏住，電流為：

I = 12.6Ah/5h = 2.52A

所以太陽能電池方陣功率為：

P = UI = 65V×2.52A = 163.8W

實際可采用4 塊36V 48W 太陽能電池板，共192W，分兩組贫拭，每組2 塊串聯(lián)孩青，電壓為72V。

2 控制器及工作原理簡介

2.1 光電互補LED 路燈控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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