光伏电能在城市路灯照明中的应用设计(14)

10、安装简便：无需加埋电缆无需整流器等，直接将路灯灯头安装于灯杆接上或者将光源嵌套于灯具中。

11、散热控制出色：夏天温度控制在45度左右，并采用被动散热方式。

12、质量可靠：电路电源全部采用高质量元器件，每颗LED都有单独过流保护，无需担心损坏。

13、光色均匀：不加透镜，不以提高亮度而牺牲均匀光色，从而保证无光圈光色均匀。

综合上述原理，大功率LED路灯的节能效果显著，代替高压钠灯可节电60%以上。维护成本低，相对于传统路灯，LED路灯维护成本极低，理论分析，不到2年即可收回全部投入成本[7]。

太阳能大功率LED路灯顾名思义是功率大于30瓦以上，采用LED半导体光源，运用太阳能光伏发电系统为供电电源的路灯。目前LED路灯的标准一般是路面照度均匀度（uniformity of road surfaceilluminance)的平均照度0.48。光斑比值1：2，符合道路照度。实际1/2中心光斑达到25LUX，1/4中心光强达到 15LUX，16米远的最低光强4LUX，重叠光强约6LUX。目前LED路灯中的透镜材料为改良光学材料，透过率≥93％，耐温-38－+90度，抗UV紫外线、黄化率30000小时无变化等特点。对深度的调光，且颜色和其他特性不会因调光而变化[8]，以我国照明用电每年在3000亿度以上来算，用LED取代全部白炽灯或部分取代荧光灯，节省的照明用电约1000亿度，相当于一个总投资超过2000亿三峡工程全年的发电量。因为LED路灯具有节能省电的特点，所以，它在道路照明中有着非常好的应用前景。

1.4 课题主要内容

本课题的主要内容包括对太阳能LED路灯照明系统的各组成部分：太阳能电池板、蓄电池、控制器、LED驱动和LED光源进行分析研究。选用AVR公司的ATmega128单片机对控制器进行设计，在充电部分主要分析了蓄电池过充的现象，并设计了相应的电路来阻止这种情况的发生，同时根据蓄电池电量的大小设计了快充和慢充两个不同的间断，从而能更好的保护蓄电池，合理的降低整个电路的功耗。在放电部分分析了过放的现象，设计了相应的电路来避免这种现象的产生。根据硬件电路设计了相应的PWM波形来控制蓄电池充放电，从而有效节省了能量，延长了蓄电池的使用寿命。