太阳能路灯原理是什么
利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池板白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、蓄电池通过控制器自动（光控+时控）对灯头放电为夜间道路，公园等场所提供照明。蓄电池放电时间可以自行设定，充放电控制器的主要作用是保护蓄电池，并对路灯的开关进行控制。
太阳能灯的工作原理及电路图，计算公式谢谢！！！
系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、蓄电池、光源、灯头、控制器和灯杆几部分构成。
太阳能路灯配置计算方法
时间:2009-12-2815:10来源:未知作者:太阳能路灯点击:431次
一：首先计算出电流：如：12V蓄电池系统；30W的灯2只，共60瓦。电流＝60W12V＝5A二：计算出蓄电池容量需求：如：路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时（h）；（如晚上8：00开启，夜11：30关闭1路，凌晨4：30开启2路，凌晨5：30关闭）需要满足
一：首先计算出电流：
如：12V蓄电池系统；30W的灯2只，共60瓦。
电流＝60W÷12V＝5A
二：计算出蓄电池容量需求：
如：路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时（h）；
（如晚上8：00开启，夜11：30关闭1路，凌晨4：30开启2路，凌晨5：30关闭）
需要满足连续阴雨天5天的照明需求。（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天）
蓄电池＝5A×7h×（5＋1）天＝5A×42h＝210AH
另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90％左右；放电余留20％左右。
所以210AH也只是应用中真正标准的70％左右。
三：计算出电池板的需求峰值（WP）：
路灯每夜累计照明时间需要为7小时（h）；
★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时（h）；
最少放宽对电池板需求20％的预留额。
WP÷17.4V＝（5A×7h×120％）÷4.5h
WP÷17.4V＝9.33
WP＝162（W）
★：4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。
另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在5％-25％左右。所以162W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。
太阳能路灯方案：
相关组件选择：
24VLED：选择LED照明，LED灯使用寿命长，光照柔和，价格合理，可以在夜间行人稀少时段实现功率调节，有利于节电，从而可以减少电池板的配置，节约成本。每瓦80-105lm左右，光衰小于年≤5％；
12V蓄电池（串24V）：选择铅酸免维护蓄电池，价格适中，性能稳定，太阳能路灯首选；
12V电池板（串24V）：转换率15％以上单晶正片；
24V控制器：MCT充电方式、带调功功能（另附资料）；
6M灯杆（以造型美观，耐用、价格便宜为主）
一、40瓦备选方案配置一(常规)
1、LED灯，单路、40W，24V系统；
2、当地日均有效光照以4h计算；
3、每日放电时间10小时，（以晚7点－晨5点为例）
4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）。
电流＝40W÷24V＝1.67A
计算蓄电池＝1.67A×10h×（5＋1）天
＝1.67A×60h＝100AH
蓄电池充、放电预留20％容量；路灯的实际电流在2A以上（加20％
损耗，包括恒流源、线损等）
实际蓄电池需求＝100AH加20％预留容量、再加20％损耗
100AH÷80%×120%＝150AH
实际蓄电池为24V/150AH，需要两组12V蓄电池共计：300AH
计算电池板：
1、LED灯40W、电流：1.67A
2、每日放电时间10小时（以晚7点－晨5点为例）
3、电池板预留最少20％
4、当地有效光照以日均4h计算
WP÷17.4V＝（1.67A×10h×120％）÷4h
WP＝87W
实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20％左右
电池板实际需求＝87W×120％＝104W
实际电池板需24V/104W，所以需要两块12V电池板共计：208W
综合组件价格：正片电池板208W，31元/瓦，计6448元
蓄电池300AH，7元/AH计：2100元
40WLED灯：计：1850元
控制器（只）150元
6米灯杆700元
本套组件总计：11248元
二、40瓦备选方案配置二（带调节功率）
1、LED灯，单路、40W，24V系统。
2、当地日均有效光照以4h计算，
3、每日放电时间10小时，（以晚7点－晨5点为例）通过控制器夜间
分时段调节LED灯的功率，降低总功耗，实际按每日放电7小时计算。
（例一：晚7点至11点100％功率，11点至凌晨5点为50％功率。合计：7h）
（例二：7：00－10：30为100％，10：30－4：30为50％，4：30－5：00为100％）
4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）。
电流＝40W÷24V
＝1.67A
计算蓄电池＝1.67A×7h×（5＋1）天
＝1.67A×42h
＝70AH
蓄电池充、放电预留20％容量；路灯的实际电流在2A以上（加20％
损耗，包括恒流源、线损等）
实际蓄电池需求＝70AH加20％预留容量、再加20％损耗
70AH÷80%×120%＝105AH
实际蓄电池为24V/105AH，需要两组12V蓄电池共计：210AH
计算电池板：
1、LED灯40W、电流：1.67A
2、每日放电时间10小时，调功后实际按7小时计算（调功同上蓄电池）
3、电池板预留最少20％
4、当地有效光照以日均4h计算
WP÷17.4V＝（1.67A×7h×120％）÷4h
WP＝61W
实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20％左右
电池板实际需求＝61W×120％＝73W
实际电池板需24V/73W，所以需要两块12V电池板共计：146W
综合组件价格：正片电池板146W，
蓄电池210AH
40WLED灯：
控制器（只）
6米灯杆
三、40瓦备选方案三（带调节功率、带恒流）
采用自带恒流、恒压、调功一体控制器降低系统功耗、降低组件成本。
（实际降低系统总损耗20％左右，以下以15％计算）
1、LED灯，单路、40W，24V系统。
2、当地日均有效光照以4h计算，
3、每日放电时间10小时，（以晚7点－晨5点为例）通过控制器夜间
分时段调节LED灯的功率，降低总功耗，实际按每日放电7小时计算。
（例一：晚7点至11点100％功率，11点至凌晨5点为50％功率。合计：7h）
（例二：7：00－10：30为100％，10：30－4：30为50％，4：30－5：00为100％）
4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）。
电流＝40W÷24V
＝1.67A
计算蓄电池＝1.67A×7h×（5＋1）天
＝1.67A×42h
＝70AH
蓄电池充、放电预留20％容量；路灯的实际电流小于1.75A（加5％
线损等）
实际蓄电池需求＝70AH加20％预留容量、再加5％损耗
70AH÷80%×105%＝92AH
实际蓄电池为24V/92AH，需要两组12V蓄电池共计：184AH
计算电池板：
1、LED灯40W、电流：1.67A
2、每日放电时间10小时，实际按7小时计算（调功同上蓄电池）
3、电池板预留最少20％
4、当地有效光照以日均4h计算
WP÷17.4V＝（1.67A×7h×120％）÷4h
WP＝61W
实际线损等综合损耗小于5％
电池板实际需求＝122W×105％＝64W
实际电池板需24V/64W，所以需要两块12V电池板共计：128W
综合组件价格：正片电池板128W，31元/瓦，计：3968元
蓄电池184AH，7元/AH
40WLED灯：
控制器（只）
6米灯杆
浅谈太阳能路灯的实际应用与配件的选择
随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用将会越来越广泛，尤其太阳能发电领域在短短的数年时间内已发展成为成熟的朝阳产业。
1：目前制约太阳能发电应用的最重要环节之一是价格，以一盏双路的太阳能路灯为例，两路负载共为60瓦，（以长江中下游地区有效光照3.5－4.5h/天、每夜放电7小时、增加电池板20％预留额计算）其电池板就需要160W左右，按每瓦30元计算，电池板的费用就要4800元，再加上180AH左右的蓄电池组费用也接近1800左右，整个路灯一次性投入成本大大高于市电路灯，造成了太阳能路灯应用领域的主要瓶颈。
2：蓄电池的使用寿命也应该考虑在整个路灯系统应用中，一般的蓄电池保修三年或五年，但一般的蓄电池在一年、甚至半年以后就会出现充电不满的情况，有些实际充电率有可能下降到50％左右，这必将影响连续阴雨天时期的夜间正常照明，所以选择一款较好的蓄电池尤为重要。
3：因为LED灯的寿命较长、且可以通过夜间分时段调低功率工作，一般工程商都会选用LED灯做为太阳能路灯的照明，但是LED灯的质量层差不齐，光衰严重的LED半年就有可能衰减50％光照度。所以一定要选择光衰较慢的LED灯，LED灯最主要的要做好散热与恒流问题，恒流可以通过另加恒流驱动或者使用控制器恒流，散热就必需依靠铝板来散热，最好是在铝板下面增加铜片或铜管来更有效的散热，控制好温度，LED的寿命才会更长。
4：控制器的选择往往也是被工程商忽略的一个问题，控制器的质量层差不齐，12V/10A的控制器市场价格在100-200元不等，虽然是整个路灯系统中价值最小的部分，但它却是非常重要的一个环节。控制器的好坏直接影响到太阳能路灯系统的组件寿命以及整个系统的采购成本。
一：应该选择功耗较低的控制器，控制器24小时不间断工作，如其自身功耗较大，则会消耗部分电能,最好选择功耗在5毫安以下的控制器。
二：要选择充电效率高的控制器，具有MCT充电模式的控制器能自动追踪电池板的最大电流，尤其在冬季或光照不足的时期，MCT充电模式比其他高出20％左右的效率。
三：应选择具有调节功率的控制器，具有功率调节的控制器已被广泛推广，可以在夜间行人稀少时段自动调低LED灯的工作电流，节约用电，同时也节省了电池板的配置比例。除选择以上节电功能外，还应该注重控制器对蓄电池等组件的保护功能，像具有涓流充电模式的控制器就可以很好的保护蓄电池，增加蓄电池的寿命，另外设置控制器欠压保护值时，尽量把欠压保护值调在≥11.1V，防止蓄电池过放，蓄电池的过充、过放都会降低使用寿命。
5：距离市区较远的地方还应该注意防盗工作，很多工程商因为施工疏忽，没有进行有效的防盗，导致蓄电池、电池板等组件被盗，不仅影响了正常照明，也造成了不必要的财产损失。目前工程案例中被盗居多为蓄电池与电池板，蓄电池埋于地下用水泥浇筑是一种有效防盗措施，并且可以起到恒温的作用。在灯杆上加装蓄电池箱的最好将其进行焊接加固，另外蓄电池如果离控制器较远，一定要加配温度传感线，不然控制器无法探测蓄电池的温度，无法给予相关的温度补偿。电池板的被盗主要由于灯杆较低或灯杆周围有攀附物，所以灯杆的高度最好设计在5M以上。
6:控制器的防水，控制器大都装于灯罩、蓄电池箱中，一般也不会进水，但在实际工程案例中有些因为安装不当或者有的控制器的电路板没有做三防漆处理，会因为雨水顺着控制器端子的外接线流入控制器造成短路。所以在施工时应该注意将控制器端子内部连接线弯成“U”字型并固型，暴露在外部的连接线也固定为“U”型，这样雨水就无法淋入造成控制器短路，另外还可在内外线接口处涂抹防水胶来防水。
7：在众多太阳能路灯实际应用中，很多地方的太阳能路灯不能满足正常照明需要，尤其在的连续阴雨天和冬季光照不足时期更为突出，除使用了质量较差的相关组件外，另一个主要的原因就是一味降低组件成本，不按需求设计配置，减小电池板和蓄电池的使用标准，所以导致在阴雨天路灯无法提供照明。
以下提供太阳能电池板和蓄电池配置计算公式：
一：首先计算出电流：
如：12V蓄电池系统；30W的灯2只，共60瓦。
电流＝60W÷12V＝5A
二：计算出蓄电池容量需求：
如：路灯每夜照明时间9.5小时，实际满负载照明为7小时（h）；
例一：1路LED灯
（如晚上7：30开启100％功率，夜11：00降至50％功率，凌晨4：00后再100％功率，凌晨5：00关闭）
例二：2路非LED灯（低压钠灯、无极灯、节能灯、等）
（如晚上7：30两路开启，夜11：00关闭1路，凌晨4：00开启2路，凌晨5：00关闭）
需要满足连续阴雨天5天的照明需求。（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天）
蓄电池＝5A×7h×（5＋1）天
＝5A×42h＝210AH
另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90％左右；放电余留5％－20％左右。所以210AH也只是应用中真正标准的70％－85％左右。另外还要根据负载的不同，测出实际的损耗，实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响，可能会在5A的基础上增加15％-25％左右。
三：计算出电池板的需求峰值（WP）：
路灯每夜累计照明时间需要为7小时（h）；
★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时（h）；
最少放宽对电池板需求20％的预留额。
WP÷17.4V＝（5A×7h×120％）÷4.5h
WP÷17.4V＝9.33
WP＝162（W）
★：4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。
另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在15％-25％左右。所以162W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。
太阳能路灯结构原理是怎样的
太阳能路灯—太阳能路灯系统结构：
太阳能路灯系统可以保障阴雨天气15天以上正常工作！它的系统组成是由LED光源（含驱动）、太阳能电池板、蓄电池（包括蓄电池保温箱）、太阳能路灯控制器、路灯灯杆（含基础）及辅料线材等几部分构成。
太阳能电池组件一般选用单晶硅或者多晶硅太阳能电池组件；LED灯头一般选用大功率LED光源；控制器一般放置在灯杆内，具有光控、时控制、过充过放保护及反接保护，更高级的控制器更具备四季调整亮灯时间功能、半功率功能、智能充放电功能等；蓄电池一般放置于地下或则会有专门的蓄电池保温箱，可采用阀控式铅酸蓄电池、胶体蓄电池、铁铝蓄电池或者锂电池等。太阳能灯具全自动工作，不需要挖沟布线，但灯杆需要装置在预埋件（混凝土底座）上。
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太阳能路灯电路图与接线图
一、路灯控制系统工作原理：白天光伏电池向蓄电池充电，晚上蓄电池提供电力供路灯照明。所以蓄电池将构成一个充放电循环。太阳能路灯照明控制电路包括光伏电池、蓄电池、路灯和控制器四部分。
1、设计中采用AT89S52单片机，并将其作为智能核心模块。外围电路主要包括太阳能电池电压采样模块、蓄电池电压采样模块、键盘电路模块、LED显示模块、充放电控制模块等。
2、图1是太阳能路灯控制器结构设计图。
3、太阳能路灯控制器选择ATMEL公司的8位单片机AT89S52为核心的智能控制模块，在整体上具有低功耗、性能高的特点。
二、单片机振荡电路
1、单片机振荡电路如图2所示。
2、太阳能路灯控制电路设计方案汇总（两款太阳能路灯控制电路原理图详解）
三、复位电路
1、复位电路如图3所示，电路结构简单，稳定可靠。
2、系统正常工作电压为5V，系统采用12V／24V的铅酸蓄电池供电，蓄电池电压不稳定，所以需要对电源进行稳压。本系统采用LM7805三端稳压器，其输入电压在5～24V时均可以保证输出为稳定的+5V。LM7805组成稳压电源只需要很少的外围元件，使用起来非常方便，工作稳定可靠J。系统电源电路如图4所示。
3、太阳能电池采样和蓄电池采样对于系统正常运行起着非常重要的作用。
3.1、太阳能路灯控制器要对蓄电池充放电进行合理控制，即需对蓄电池、太阳能电池板电压进行采样。为此，AT89S52单片机就要外接A／D转换模块，把电压转换为数字信号，系统选用v／F转换芯片LM331组成数模转换电路J。
3.2、在系统采样设计中，为了防止因为外部因素导致AT89S52程序跑飞或死机，提高系统稳定性，在LM331与单片机之间还需增加单通道的高速光电隔离器6n137J。图5为太阳能电池板采样电路图。系统蓄电池采样和太阳能电池板采样电路相同。
4、照明系统框图如图l所示。
5、图1 LED太阳能节能灯照明系统框图
5.1、单片机经由检测电路检测太阳能发电板所发出来的电压，并由1组A／DCl的转换值来判断是否已天黑。
5.2、当光线充足时，将太阳能发电板所发出的电送至定电压电路，此时，单片机也会由其A／DC1转换值来监控充电电池的电量，并以绿色、黄色与红色的LED来表示充电电池的电量。单片机以定电压的方式来对充电电池充电，只要定电压电路的最大输出电压值依充电电池的规格来设定，就不会发生电池过充而损坏的情形。
5.3、当光线不足（天黑）时，单片机经由A／DC1的转换值检测到太阳能发电板发出的电压已接近于零，此时，单片机会依此A／DC1转换后数值来判断是否点亮LED灯，当此A／DC1转换后的值低于某一临界值时，该值越小，则单片机会输出一脉宽越宽的PWM信号，使LED灯的亮度越亮。
5.4、如果仅靠太阳能电池来对充电电池充电，其充电量可能不足以提供LED灯点亮一整晚。所以我们预计入夜后，此太阳能灯约只点亮6h，此时大约已过深夜12点。
5.5、另外，我们再加入光敏电阻与人体红外线检测器，当太阳能灯点亮6h而熄灭后，如果光敏电阻检测到有车辆驶近，或者人体红外线检测器侦测到有人靠近时，则LED灯会再点亮数分钟，以作照明之用。如此，仅靠太阳能电池的充电量应足以供此LED灯使用。
6、定压、稳压电路
定压、稳压电路如图2所示
7、设计中，HT7544是1只4．4V的稳压块，把HT7544的GND脚接地，其输入脚（in）输入的电压大于4．4V，其输出脚（out）会固定输出4．4V的电压。因为HT7544的输出脚（out）电压~LGND大于4-4V，所以流过电阻Rl的电流为
8、在本设计中，单片机HT46R23需要的5v稳压电源通过集成稳压块HT7551来供给。HT7551的GND脚接地，其输人脚（in）输入大于5V的电压时，输出脚（out）会固定输出5V的电压。两只10k1）的电阻R3与R4作分压电路，其分压后之电压流人单片机HT46R23的A／DC2转换接脚（PB2），以供单片机检测充电电池的电压。
9、LED驱动电路
LED的驱动电路如图3所示
10、驱动电路中，PWM信号由单片机HT46R23的PWMO端输出。
10.1、由图3可知，太阳能发电板所发出来的电压通过电阻R5与R6的分压电路取出。因为，使用的太阳能发电板的工作电压为7．5v，而单片机A／DCl转换的类比输入电压最大为5v，使用两只10kQ的电阻R5与R6来作分压电路，使流入单片机A／DC1转换（PB1）的电压为太阳能发电板所输出电压的一半。
10.2、当A／DC1转换后的数字值小于某1个临界值时，单片机会输出一数字信号c，该信号打开电源控制电路，使电池的电能流人驱动电路中。同时，输出PWM的信号以点亮LED灯。A／Dc1转换后的数字值越小，单片机输出PWM的脉波宽度越宽。
11、检测电路
检测电路如图4所示。光敏电阻（Cds）与人体红外线传感器（GDS），分别检测车辆灯光与人体的红外线。
12、定压、稳压电路
12.1、图4的最左边是光敏电阻，为检测车灯的电路。光敏电阻受光越强，其电阻值越小。在夜晚时，光敏电阻的电阻值变大，单片机HT46R23的PB0所检测到的电压值较小；当车灯照射到光敏电阻时，光敏电阻的电阻值就会变小，单片机之PB0检测到的电压值就会比较大。
12.2、因此在夜晚，当单片机的PB0所检测到的电压值大于某临界值时，即表示有车辆接近，则单片机将点亮LED灯。
12.3、图中的人体红外线传感器的检测电路是当有人进入检测范围时，人体红外线传感器会发出1个小脉波，因为此小脉波的功率很小，需要经过几次放大器（LM324）的放大，其信号才能有效地被单片机接收，所以平时无人进人人体红外线检测器的检测范围时，此电路的输出为低电位；当单片机的PC0收到高电位时，表示有人进人人体红外线传感器的检测范围，单片机将点亮LED照明灯。
（1）在成品上方的太阳能发电板有受光的情形下，其输出是否有7．5V以上的太阳能发电板之工作电压。
（2）如果上述测试正常的话，在未接充电电池的情形下，定电压电路．HT7544的输出端应该会有约6V的电压输出。流经1个整流二极管后，约为5．4v的电压，以供充电电池充电之用。
（3）将充电电池接至电路中稳压电路，HT7551会输出5V的电压给单片机使用。
（4）以不透光物质遮蔽太阳能发电板，以模拟人夜的情形。当单片机的PB1所检测到的太阳能发电板的输出电压值小于某一临界值时，表示天色已暗。此时，单片机会输出一高电位给控制信号c，以打开电源控制电路，使电池的电能流人LED驱动电路中。同时，单片机会输出FWM信号以点亮LED灯。6h的时间较长，此时让LED灯持续点亮1min，以模拟点亮6h，6h后应已过深夜，人车已少，所以熄灭LED灯。
（5）当已过6h而LED灯熄灭后，如果有人车接近，则装在PB0的光敏电阻或装在PCO的人体红外线检测器应会感应到车灯或人体所发出来的红外线。此时，单片机会再点亮LED灯约30S，以作警示或照明之用。此情形直到单片机的PB1所检测到的太阳能发电板所输出的电压值大于某1个临界值时，表示天色已亮，程式再回到开始的状态。
四、接线说明：
1、 先接蓄电池的连接线
2、 再接蓄电池到控制器的线
3、 再接太阳能板到控制器的线
4、 最后接负载到控制器的线
5、 负载为低压钠灯时，在做灯具的时候应该先把整流器的输出端接光源的两端的线先连接好（低压钠灯光源无正负极可任意连接）。把整流器的输入端连接两根足够长的线（要能区分正负极）。在最后接负载到控制器的接线时注意正负极不能接反。
太阳能路灯电路图与接线图、太阳能路灯原理图，就介绍到这里啦！感谢大家的阅读！希望能够对大家有所帮助！