太阳能路灯用户指南

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1、太阳能路灯用户指南太阳能常见情况太阳能路灯是一个集成的发电和用电系统，它的构造很复杂，零配件繁多，太阳能路灯的零部件主要有太阳能电池板，蓄电池，光源等。再加上太阳能路灯是在室外，所以容易出现各种问题，以下将详细介绍太阳能路灯容易出现问题的四大地方。第一、太阳能路灯灯光闪烁，亮度不稳定，出现这个原因，首先更换灯具，如果更换了灯具还是那么闪烁的话，就可以排除是灯具的问题，这个时候要检查线路了，很有可能是线路的接口接触不良导致。第二、太阳能路灯阴雨天只能坚持一到两天，引起这个原因有主要有两点原因，太阳能蓄电池充电不满，太阳能蓄电池充电不满就是太阳能充电的原因，首先观察一下最近天气情况如何，是否能保证

2、每天充电 5-7 小时左右，如果充电只达 2-3 小时这样的情况是正常的请放心使用。另外检查电池是否老化，正常工作情况下电池的寿命的是 4-5 年。第三、太阳能路灯停止工作，当太阳能路灯停止工作，首先检查控制器是不是坏了，出现这种情况很大原因就是太阳能控制器坏了，及时进行维修。以上是太阳能路灯容易常出现问题的三点原因，太阳能路灯安装好了以后要经常的进行检查，排除故障 21 世纪的汽车尾气排放，工业有毒气体的排放，水资源土地资源的污染等变的十分的严重。太阳能被称为新能源清洁能源，能否解决环境污染的问题呢？第四、安装时尽量不要遮挡太阳能板，以达到光照效果。定期进行维护与卫生清理，特别在灰尘比较大的

3、道路要一年进行一次清理。灰尘比较小的道路与小区、公园、三年进行一次清理工作。以免影响充电效果；什么是太阳能首先什么是太阳能，太阳能就是依靠阳光的照射把太阳能电池板转化为电，太阳能热水器工作原理也差不多，都是要依靠阳光，它们在工作过程中是不存在污染的，或者微乎其微的污染，也不会排放有污染体。虽然太阳能在工作的时候不会污染环境，但是太阳能在生产制造过程中，对环境的污染很大。比如太阳能的原材料是多晶硅，加工太阳能电池片的时候会排放三氯氢硅，三氯氢硅对环境的污染也是很大的。还会产生四氯化硅，这些对人的身体是很有害的，如果企业为了省事节约生产成本或者回收工艺不成熟的话，流入环境后果不堪设想。太阳能是一个

4、完整的发电放电的系统，所以它还有很多零配件，其中污染环境最严重的就是蓄电池，如果报废的蓄电池没能经过回收就丢弃在外面的话，可以对局部的环境造成很严重的污染。世界上没有绝对的清洁能源，太阳能也是工业品，它本身也在污染环境。如果对太阳能企业监管力度不够，生产过程中造成的污染甚至比别的工厂更严重。这里的蓄电池情况是这样的，我们为了延长蓄电池的寿命和保养维护成本，所以不会让它过载，过冲。也不会掏空它的肚子，也就是说太阳能路灯蓄电池放电不会放完。充电不会充到满的状态。计算出太阳能电池板的需求峰值假如您所需要采购的路灯每夜累计照明时间需要为太阳能电池板平均每天接受有效光照时间为8 小时。6 小时左右。太阳

5、能路灯它的原理是什么什么是太阳能路灯?太阳能路灯的组成及特点一、什么是太阳能路灯用全太阳能路灯替换了原来200W 的路灯，路灯每天使用8 个小时，那每个太阳能路灯每天能省 1.6 度电。太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯，因其具有不受供电影响，不用开沟埋线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点，因此受到人们的广泛关注，又因其不污染环境，而被称为绿色环保产品。太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度较小，交通不便经济不发达、缺乏常规燃料，难以用常规能源发电，但太阳能资源丰富的地区，以解决这些地区人们的家用照明问题。近年来，随着太阳能发电产业的迅速发展，

6、光伏应用的领域正在逐渐扩大，各种光伏新产品不断涌现。在照明路灯中，作为技术和艺术相结合的太阳能照明系统-太阳能路灯，已开始在美国、法国、日本等发达国家很多地区得到广泛应用，在我国则处于起步阶段。目前国内太阳能路灯普遍存在的问题是功率小（光照度相当于100W 以下的白炽灯），在遇到连续阴雨时，只能工作4 天左右，且在大面积使用时，其启动的时差高达十多分钟，从而严重影响了阳光电灯的推广和应用。3 太阳能路灯系统设计思路与要点太阳能光伏发电系统的基本原理相同，因而太阳能路灯的设计思路也可依据一般的太阳能发电系统，先确定光源的功率，每天的工作时间，保证几个阴雨天然后计算蓄电池的容量和太阳电池组件的功率

7、。但太阳能路灯又有其特殊性，需要确保系统工作的稳定与可靠，所以在设计时需要特别注意。3.1 太阳电池组件太阳电池组件的电压会随着温度的升高而降低，由于高温的影响，电池组件的电压损失约2V ，而充电过程控制器上的二极管压降0.7V ，所以选择工作电压为18V 的组件。由于太阳能路灯的特殊性，太阳能电池板一般安装在灯杆上，对于路灯杆而言，一般都是5 米以上，重心较高，而且大部分太阳电池板都是悬挂式，为增强整套设备的抗风力，一般选择多块太阳电池板组成所需要的组件功率。3.2 蓄电池（组）在选择蓄电池时，须要考虑放电率对蓄电池容量的影响，温度对蓄电池容量的影响，放电深度对蓄电池容量的影响等几个方面。所

8、以一定要选用深循环的太阳能专用蓄电池。蓄电池在进行并联连接时，需要考虑各单体电池间的不平衡影响，通常情况下并联组数不宜超过 4 组。3.3 控制器控制器是整个路灯系统中充当管理者的关键部件，它的最大功能是对蓄电池进行全面的管理，好的控制器应当根据蓄电池的特性，设定各个关键参数点，比如蓄电池的过充点、过放点，恢复连接点及 SOC 放电控制等。在选择路灯控制器时，特别需要注意控制器恢复连接点参数，由于蓄电池有电压自恢复特性，当蓄电池处于过放电状态时，控制器切断负载，随后蓄电池电压恢复，如果些时控制器各参数点设置不当，则可能出现灯具闪烁不定，缩短蓄电池和光源的寿命。3.4 光源的选择光源的选型对于太

9、阳能路灯来说是最关键的一步，目前针对太阳能路灯专用的光源较少，为减少有限能量的损失，光源尽量选直流光源。目前常见的光源有直流节能灯、高频无极灯、低压钠灯和 LED 光源。 LED 作为半导体光源，其发展势头强劲，是太阳能路灯最为理想的光源， LED 路灯光源是一款多功能、环保节能型路灯光源，适合在各种场合的照明使用。 LED 路灯驱动器是专门针对LED 路灯系统所研发的产品，用于提供LED灯具稳定的电源。运用先进的电子电力技术，设计了高效率增强以及超节能脉波宽度调变（PWM ）两种输出模式，配合时间控制，可以在需要的时候（上半夜天黑人多车多的时候）以高效率增强模式点亮 LED 灯具，提供良好的

10、照明，而其它时间段（后半夜人车稀少的时候）则以超节能模式输出，节约蓄电池的电力的消耗。另外，国内大部分太阳能路灯项目照明亮度需满足城市道路照明标准。4 结束语太阳能路灯的设计需要科学、合理，除了上述几点，还需要考虑路灯整体的结构，特别是路灯的抗风力的计算以及结合城市道路设计路灯整体的美观性总之，影响太阳能路灯性能的因素很多，不一一赘述，一些人在设计太阳能路灯系统时往往把日照时间看作太阳能峰值时数，其实这是不正确的，这样设计的结果会导致整个系统的不稳定性。只有掌握了使用地的详细气象资源及使用条件，再结合实际经验，优化系统设计，才能确保太阳能路灯能正常工作。二、太阳能路灯的组成及特点太阳能路灯由太

11、阳能电池组件、蓄电池、电源控制器、发光组件组成。具技术特点是： 具有特大功率，光亮度相当于白炽灯150W -250W 时，每天8 小时照明，可在连续阴雨5 天内正常工作：前提条件是电池电量充足； 应用了具有充放电保护功能、光敏自控装置和时控装置的光电智能控制器，使产品可有效地节约能源，增加有效照明时间，降低生产成本； 中央控制器单元采用TEC1208 型芯片，并在智能控制器中建立了全球不同纬度的全年日照时间数据。使用时在控制器中输入所在地区纬度，调整好开 /关机的时间，就能够长年自动跟踪环境光线； 在大面积使用后，启动和关闭的时差很小，从而比较好的克服了传统太阳能灯因启动时差过大而产生的种种弊

12、端。太阳能路灯的设计思路与要点详谈【太阳能路灯网】 随着太阳电池转换效率和生产技术的不断提高，太阳能光伏发电的应用越来越广泛，在照明领域，太阳能路灯作为光伏发电系统在国内的主要应用模式，被越来越多的所认识并接受。编者通过对多家公司的太阳能路灯资料进行分析，发现很多人在太阳能路灯系统设计时考虑比较偏面，比如，对峰值时间的考虑、蓄电池容量的选择以及对连续阴雨天的理解等。太阳能路灯运行方式控制功能有哪些？【太阳能路灯网】高亮度大电流LED 灯，由于相同亮度的情况下，比白炽灯省电约90%，得到了广泛的应用，现已有逐渐替代常规照明灯的趋势。太阳能路灯控制器由多个LED 灯串联而成，亮度通过PWM 方式可

13、调，即通过EN 端改变流经 LED 的电流，从而调节LED 灯亮度，电流强度可以从几毫安到1 安培，最终使LED 灯达到预期的亮度。PWM 信号可由微控制器产生，也可由其它脉冲信号产生，PWM 信号可使通过LED灯的电流从0 变到额定电流，即可使LED 灯从暗变为正常亮度。PWM 占空比越小 (高电平时间长 )，亮度越高。利用PWM 控制 LED 的亮度，非常方便和灵活，是最常用的调光方法， PWM 的频率可从几十Hz 到几千 Hz。PWM 调光是通过控制MOSFET 晶体管实现的。由于太阳能路灯控制器系统路灯单元采用的电压是由几个蓄电池串联产生的，所以选用 MOSFET 晶体管时，首先要考虑

14、MOSFET 的耐压，本系统要求MOSFET 的耐压要高于40V; 其次，根据驱动LED 灯电流的大小，选择MOSFET 的 IDS 的最大电流。在直流供电情况下，首先考虑的是 IDS 最大电流值和 RDS 值。一般情况下，应选用 MOSFET 的 IDS 最大电流是 LED 灯驱动电流的 5 倍以上 ;另外还要选择 MOSFET 的内阻要小 ;LED 驱动电流越大， RDS 应越小， RDS 越小，变换效率越高。城市太阳能路灯是和人民生活密切相关的公共设施，它在一定程度上反映了城市的繁荣程度及发展水平。在过去很长一段时间内，路灯的更新多是局限于其照明部分，随着城市及电子技术的发展，城市路灯系

15、统经历了手工控制、自动定时 /光电控制、计算机程序控制的发展过程。用计算机来实现城市太阳能路灯系统的自动控制，对于提高城市的现代化管理水平，节省人力、物力，都具有良好的经济和社会效益。通过有效的调节灯光开关时间，能够极大地提高了路灯系统的工作质量和工作效率，为城市照明系统的运行、维护、扩展、提供全面的解决方案和强有力的技术支持，提高了城市照明运行管理水平。LED 太阳能路灯控制器的设计1 引言太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其永不枯竭、无污染等优点，正得到迅速的推广应用。 LED 具有体积小而坚固耐用，耗电量低、使用奉命长、环保、光色性能好等特点，有资料显示，每年用于照明的电力在3000 亿度

16、以上，若采用LED 照明，每年就可以节约1/3 的照明用电，基本上相当于总投资规模超过2000 亿元的三峡工程的全年发电量。由于太阳能电池板输出的是直流电能，而LED 也是直流驱动光源，两者的结合更能提高整个系统的效率，降低市政成本，所以LED 太阳能路灯越来越受到人们的重视。2 LED 太阳能路灯系统结构可以看出其由太阳能电池、路灯控制器、蓄电池、市电供电和LED 路灯五部分组成，其中太阳电池用于把太阳光能转互电能，即白天时刻太阳能电池给蓄电池充电，并且可以根据太阳能电池两端电压的大小判断光亮程度。也就是从太阳电池电压的大小来判断天黑和天亮。蓄电池是整个太阳能系统的储备能源设备，白天时太阳电

17、池给蓄电池充电，晚上或阴雨天系统和负载用电由蓄电池来提供。3 路灯控制器硬件设计太阳能路灯控制器是太阳能路灯系统中最为重要的部件，其功能设计的好坏决定了一个太阳能路灯系统运行情况的优劣。路灯控制器需要实现的功能有：根据太阳亮度，白天断开 LED 路灯而给蓄电池充电，晚上通过蓄电池给路灯供电，并能分时段进行功率调整，在蓄电池电量不足 30时， 自动切换到市电供电系统；防止蓄电池过充和过放，具有短路保护和反接保护功能等。使用市电互补控制器尽量保持市电供给，在控制器需要转换的时正常转换，以达到照明效果。根据需要实现的控制功能，选择STM8 单片机对 LED 太阳能路灯系统进行控制。单片机主要完成的功

18、能包括检测蓄电池两端电压并根据不同状态采用不同的充电模式；判断白天黑夜并以此来切换蓄电池充电和放电模式以及切换到市电供电系统。路灯控制器中包括的电路模块比较多， 如电源模块、复位模块、时钟模块等等，而对整个控制器至整个太阳能路灯系统比较重要的是电压检测模块及蓄电池充放电模块及切换模块。3.1 蓄电池充电控制电路由控制器的实现功能知，白天太阳能电池给蓄电池充电，晚上或阴天用于LED 路灯照明，实现绿色环保节能的目的，所以蓄电池充电控制电路在太阳能路灯控制系统中具有重要的作用。采用斩波式PWM 充电原理，单片机首先检测蓄电池的两端电压，并与软件中设定电压相比较，进而选择不同的充电方式。单片机的口通

19、过R20、 R21 及 R18、 R19分别对太阳能电池电压和蓄电池电压进行采样，经过AD 转换判断，在满足充电或停止充电条件下，单片机P0.3 口给出充电控制信号，使三极管S 导通或截止，即可实现蓄电池充电，具体可见程序设计部分。其中图中D6 为防反充肖特基二极管，避免当蓄电池电压高于太阳能电池电压时，蓄电池向太阳能电池反充电。D7 是一个保护二极管，当蓄电池反接时电路断开，保护蓄电池，提高系统的可靠性。3 . 2 负载输出控制电路为了在夜间不同时刻采用不同的亮度，以达到节约电能的目的，本系统设计了两路负载输出，晚上12 点以前两盏LED 皆亮， 12 点后一盏点亮，每路输出均有立的控制和检

20、测。设计采用了PWM 功率控制功能对LED 灯具实现无级调光。其中单片机P0.6 口给出控制信号， 即 P 0 . 6 = 1 时， 三极管导通，继电器闭合， MOS 管导通，蓄电池向路灯供电。在电量不足或白天时，控制端输出低电平信号，切断供电回路。夜晚蓄电池电量不足情况下由市电供电系统给 LED 路灯供电，保证系统的完整和可靠。4 系统软件设计控制器能自动检测当前的状态， 首先根据太阳能电池两端电压检测当前状态是白天还是黑夜，进而选择是充电模式或者放电模式。在充电模式中根据蓄电池两两端的电压选择不同的充电模式，如当充电电压高于保护电压（15V ）时，自动关断对蓄电池的充电，此后当电压掉至维护

21、电压（ 13.2V ）时，蓄电池进入浮充状态，当低于维护电压（ 13.2V ）后浮充关闭，进入均充状态。在放电过程中，首先保证在晚上 12 点前开通两路负载， 12 点后开通一路负载，并且当蓄电池电压低于保护电压（ 11V ）时，控制器自动切换到市电供电系统或关闭负载开关以保护蓄电池不受损坏。因此，充电管理和放电管理是系统软件设计中的主要内容。5 结语太阳能作为取之不尽、用之不竭的清洁能源，必将得到人们越来越多的关注和利用，高效环保的太阳能 LED 路灯也将成为更多市政改扩建工程的选择。根据太阳能路灯的控制需要，对太阳能路灯控制器从硬件结构及软件开发方面进行了设计，该控制器具有抗干扰能力强、便

22、于控制特点。高亮度 LED 太阳能路灯照明系统设计方案1 引言随着固态光源的发展， LED 的应用已不再仅仅局限于指示灯领域，它凭借寿命长，光效高等优点在现代照明体系中日益凸现优越性。伴随着光伏技术的发展，大功率高亮度LED更以其高效、节能而进一步引起了社会各界对该光源的广泛关注。但目前，LED阳能路灯还存在因灯驱动电路导致LED 光衰现象及太阳能利用率不高等不足。业界普遍认为 LED 的恒流驱动对抑制光衰效果显着。太传统的太阳能路灯充电系统中，通常经过防电流倒灌二极管将太阳能板与蓄电池直接相连，这将导致太阳能板的工作点偏移最大功率点（ MaximPower Point, 简称 MPP），而未

23、有效利用太阳能板的可输出功率；同时容易使蓄电池因供能不足而长期处于欠充满状态，造成寿命缩减。本文在研究太阳电池电路模型的基础上，分析了恒压追踪1 、扰动观察2,3 等最大功率追踪（MPP Tracking, 即MPPT ）法，提出了一种数模混合的MPPT策略，它可使太阳电池的输出稳定在MPP附近，从而有效利用了太阳能板可输出的最大功率。太阳能路灯网讯】本文主要针对当前市场上太阳能路灯存在的一些问题,提出了解决方法。并以太阳能无极灯路灯系统为例,从能耗的降低、性能的稳定以及系统成本的减少方面入手合理配置系统 ,从而提高太阳能路灯的节能性和经济性。引言在能源日益短缺、环境污染和环境保护越来越受重视

24、的情况下,充分开发利用太阳能已成为当前社会各界所关注的焦点之一。太阳能路灯作为新能源的一种典型应用,在国内的不少地区都有相应的应用实例。太阳能路灯具有安装后无需支付电费、无需架设输电线路或铺设电缆、清洁环保、维护费用低等优点,受到了相关方的青睐,在很多城市和乡村都能看见以试验或示范形式出现的太阳能路灯。但目前太阳能路灯在应用中也存在不少问题,随着实际应用的增多 ,接到用户投诉和报修的问题也越来越多。,1 太阳能路灯系统组成及使用中存在的问题太阳能照明系统可以分成3 大类型 ,包括独立系统、并网系统和混合系统。独立系统常见于居民区路灯、停车场标志灯和电网公共照明系统 ,它们通常需要电池 ,有较高

25、的存储修复损耗和维护费用。太阳能路灯照明系统介绍【 太阳能路灯网讯】在世界能源短缺，环境污染日益严重的今天，充分开发并利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。太阳能路灯以其不用专人管理和控制，安装一次性投资无需日后电费开支，无需架设输电线路或挖沟铺设电缆，可以方便安装在广场、校园、公园、街道等多方面的优点而越来越受重视。太阳能路灯照明系统通常由太阳电池组件、蓄电池、光源、控制器(交流光源还需逆变器 )等几部分组成。从：光源选择； 控制电路； 太阳电池板最佳倾角确定； 太阳电池组件和蓄电池容量确定等几个方面对在珠海运行的太阳能路灯照明系统进行了设计优化。太阳能路灯与普通路灯不同，它采用

26、太阳电池作为唯一的供电源，因为目前太阳电池组件的成本还比较高，所以为了降低系统成本，必须使用高效的光源。 LED 是一种能够将电能转化为可见光的半导体发光器件，近年来 LED 技术已经有了关键的突破，其性能价格比也有较大的提高，与传统的路灯光源相比 LED 光源具有光效率高，接近白炽灯的两倍，寿命长，可达到 105h 以上；传统的光源功耗比较大，而且大多在高压下工作，使用升压逆变环节又降低了能源利用率，而 LED 采用低压直流供电，安全而且光源控制成本低，使调节明暗，频繁开关成为可能。太阳能路灯系统一般都是小型光伏系统，世界银行的标准是小型光伏系统控制器自耗电流要小于额定工作电流的1，因此控制

27、器电路的设计与低功耗器件的选择非常重要。太阳能路灯中采用的是由集成运放构成的电压比较器作为控制电路，这种电路完全是由硬件组成的控制系统，简单可靠、维护方便、成本低、电路本身功耗也极低，是一种匹配性很好的电路。这种电路的关键是针对蓄电池的充放电特性设计一个比较好的电压同差，同时器件的选择要可靠，再加上发光二极管构成的充放电状态指示电路，便成了一个具有实用功能的控制器电路，具有防蓄电池过放电、过充电功能。系统采用直接耦合的方式的充放电控制器电路，根据LED 同蓄电池的匹配特性，能够做到功率自适应，在太阳辐照不足的几个月，由于蓄电池的充电状态通常较低，使蓄电池放电时端电压也较低，这样负载工作电流较小

28、、功率小，系统也能够工作更长的时间。反之在太阳辐照比较充足时，负载工作电流较大、功率大，也会更亮。确定太阳电池板最佳倾角在独立光伏系统设计中，太阳电池组件平面通常朝向赤道，相对地平面有一定倾角。由于太阳辐照量随季节、气候变化，倾角不一样，各个月份而接受到的太阳辐照造差别很大，而且由于蓄电池充电时受其额定容量限制，放电时义受到放电深度限制，因此在太阳能路灯优化设计中，要按照负载情况，当地气候状况、地理条件来确定最佳倾角度，使方阵平面上的太阳辐照量尽量满足连续性，均匀性，极大性的要求，降低系统成本。测试案例：太阳能路灯类产品主要有定时和光控两种工作方式，实际上是衡型负载方式和季节性负载方式 T 作

29、。定时控制：不受外界影响，定时开关灯， 是存在天黑灯不亮或天亮灯还亮的问题 光控太阳能路灯在户外光线暗到一定程度 (200 lx) 时自动开灯，天亮时自动关灯，优点是可以根据光照情况自动控制光源工作，不存在天未黑光源就工作和灭已黑还不工作的情况，一年四季均可以正常工作。光控方式的工作时间与当地的纬度和当日的太阳赤纬相关。由日出和日落的时角公式：COs= COS L 一 tan tan8o (1) ，j6 一纬度；一赤纬，当天赤纬角为在太阳时正午，光线与赤道平面的夹角。在通常情况下，日出前0 5 h 和口落后 0 5 h，虽然没有日照，但是天空尚有余光，这是可以不需要开灯照明，因此光控太阳能路灯

30、工作时间 J以减少 1 h，可以用下面公式计算路灯工作时间为：T= 232 15cos 一一tantan8(2)通过公式 (2)计算，呵得到安装在珠海的光控太阳能路灯全年工作时间变化图以看出光控太阳能路灯最长工作时间在冬至，为 1235 h，在夏至时最短1，从图中可j 二作时间 965h；由于珠海地区纬度比较低，光控太阳能路灯全年工作时间变化不是很大，因此虽然该处光控太阳能路灯是季节性不均衡负载，但是负载量变化不是很大，负载情况不是影响太阳电池组件最佳倾角的主要因素。再考虑到控制开关灯的可靠性和控制器成本，在珠海设计的太阳能路灯采用的光控方式工作。气候情况珠海市地处北回归线以南，属南亚热带海洋

31、性季风气候，光照充足。太阳辐射年总量为 4 651 6MJ n，是广东省内太阳能资源较丰富的地区之一。可以看出，珠海地区一年中总辐射量最少的时段是春季，阴雨天气比较多，大气透明度差，巾、低云层经常布满天空，该段时间散射辐照量在总辐照量中占的比例很高，从表2 可以看出 2 月份的散射辐照量比例是全年最高值达到65 6；夏季主要是晴热天气，阳光充足，水平面上太阳辐照度是全年最大的，而且太阳辐照量中直接辐照占的比例很高；秋季的珠海地区秋高气爽，晴空万里，虽然太阳高度角相逐渐减小，但是太阳辐照量仍然比较高；冬季，晴天屠多，尤其足前冬，雨量稀少。倾斜面太阳辐照度计算倾斜面上太阳辐照计算一般是以过去102

32、0 年的气象资料数据作为依据，在提供的水平面太阳辐照量数据基础上，可以使用 Hay_I 提出的天空散射辐射各向异性的模型算出朝向赤道不同倾角的方阵面上所接苏到的太阳辐照量。其表达式为：HT ： H R8+Ho I_R H H +0 s 、 HB|Ho)(1+cosf1)J+0 5pH (1 一 cosp) (3)R ： cos0 cos0入射角： =COS cos0 cosfl+sin0 sinflcos(y 一 y J J天顶角： =c0s sinasin+c0s c0s c0s3太阳方位角：ys = d * d y 。 +f_l 1* *180 。 _3热 n = 。 f l (一 01

33、f l 01I l其他 Il其他=arcos(tan3tan)卢为斜面倾角，f0 为地物表面反射率，为入射角，臼，为太阳天顶角；a 为太阳高度角； )，为表面方位角，y 为太阳方位角。通过以上Hay 模型的计算，得到不同倾角平面的月平均太阳辐照量变化。可以看出在 24月是各倾角平面获得太阳辐照量最低的时段，而且这段时间几种倾角平面获得的太阳辐照度相差不大，分析原因主要是因为24月是珠海地区的雨季，阴、雨天气比较多，散射辐照量在总辐照量中占的比例很高，可以看出这 3 个月散射辐照量比例都在 55以上，由于改变倾角对太阳电池组件多接受直接辐射作用比较大，但是对散射辐照作用不大，因此在 24这 3

34、个月不同倾角的平面接受的太阳辐照量差别不是很大；在夏季的 58儿个月，以 0。平面接受的太阳辐照量最大，15。和 22。倾斜角平面接受的太阳辐照度很接近，然而 40。平面接受到的太阳辐照量相比较其他 3 种倾角来说辐照蛀降低很多；珠海地区在秋季天气秋高气爽，晴空万里，虽然太阳高度角逐渐减小，太阳辐照量仍然比较高， 15、 22、40几种倾斜角平面获得太阳辐照量很接近，而 9 月以后 0。平面接受的太阳辐照量快速减少，降幅很大；冬季，晴天居多，尤其是前冬，雨量稀少，冬季的 1 和 l2 月份，高度角是全年最低时期，从图 3 以看出在不同角度倾斜面上，太阳辐照量差别较大，在 40o 时能获得最大的

35、太阳辐照量，水平面上的太阳辐照量被严重减小，同时冬至前后光控制太阳能照明系统工作时间是全年最长的，因此倾斜角度应当适当照顾冬季的太阳辐照。通过对不同倾角平面的月平均太阳辐照量变化的分析，结合我们使用负载情况，在太阳能路灯系统设计时，首先要考虑系统在 24月低太阳辐照量情况的正常工作需求，在珠海地区使用的光控太阳能路灯是冬季耗电量大的季节性负载，但是负载趋变化不是很大，负载情况不是影响太阳能电池板最佳倾角的主要因素，综合几个方面的因素，珠海太阳能路灯的太阳电池组件布置倾斜角度是取当地的纬度22。，这样不但能够适当的照顾冬季时负载用电增加，而且在春季23月有最佳输出，进入夏季后又能比 40。 f

36、顷角时产出更多的电能，快速对蓄电池进行恢复性充电，延长蓄电池的寿命。太阳电池板和蓄电池容量确定确定太阳能电池和蓄电池容量的组合，既是在保证路灯负载可靠性需要盼前提下，确定使用最少的太阳电池组件和蓄电池容量，以最优化设计达到可靠性和经济性的最佳结合。对于可靠性国内外大多采用负载缺电率(LOLP) 来衡量。其定义为系统停电与实际所需要用电时问比值。 LOLP 值在 0 到 1 之间，数值越小，可靠性越高。对于呵靠性要求应该有一定的限度，以往在国内光伏系统没计时，往往不沦其用途如何，总是设计成要达到不停电，即要求IJ(】 IJP=0，实际上交流电网对大城市供电也只能达到IJ(】 LP=10I3 数量

37、级， 大 1 此要求价格相对昂贵的光伏系统达到100的可靠性，显然是不合理的。因而在太阳能路灯设计时，在满足负载合理的可靠性的同时，要有最佳的经济性，珠海太阳能路灯设计的可靠性L0LP 值为 01，能够保证35个阴雨天的供电。按照这个可靠性设计，系统配置，使用 8 支 1W 大功率白光 LED 作为灯负载， 2 块 10Wp 太阳电池组件 (朝南 220 倾斜角布置 )，12V ， 20AH 免维护铅酸蓄电池。总 结 在光伏发电应用的过程中，不少产品由于没有按照光伏发电的工作特点和运行规律来进行设计，往往使系统无法长期正常地运行，根据珠海当地的气候情况，结合太阳能光伏发电的特点，对该处运行的太 I5j 能路灯进行设计优化工作是很有意义的，它不但降低 太阳能路灯系统成本，而且提高了系统的可靠性。经过对太阳能半导体照明路灯系统实际近 1 年的测试观察，结果基本符合设计要求，太阳能路灯控制器能够准确地对整个系统进行控制，能够正确的对蓄电池进行过充电、过放电保护，蓄电池在经过 3 天的连阴天后，路灯仍然正常工作。