太阳能草坪灯.doc

太阳能草坪灯
由太阳能电池组件(光电板)、超高亮LED灯(光源)、免维护可充电蓄电池、自动控制电路、灯具等组成。
LED太阳能草坪灯主要利用太阳能电池的能源来进行工作，当白天太阳光照射在太阳能电池上，把光能转变成电能存贮在蓄电池中，再，应停止直充。直充保护点电压一般也是“过充保护点”电压，充电时蓄电池端电压不能高于这个保护点，否则会造成过充电，对蓄电池是有损害的。
2、均充控制点电压:直充结束后，蓄电池一般会被充放电控制器静置一段时间，让其电压自然下落，当下落到“恢复电压”值时，会进入均充状态。为什么要设计均充,就是当直充完毕之后，可能会有个别电池“落后”(端电压相对偏低)，为了将这些个别分子拉回来，使所有的电池端电压具有均匀一致性，所以就要以高电压配以适中的电流再充那么一小会，可见所谓均充，也就是“均衡充电”。均充时间不宜过长，一般为几分钟~十几分钟，时间设定太长反而有害。对配备一块两块蓄电池的小型系统而言，均充意义不大。所以，路灯控制器一般不设均充，只有两个阶段。
3、浮充控制点电压:一般是均充完毕后，蓄电池也被静置一段时间，使其端电压自然下落，当下落至“维护电压”点时，就进入浮充状态，目前均采用PWM(既脉宽调制)方式，类似于“涓流充电”(即小电流充电)，电池电压一低就充上一点，一低就充上一点，一股一股地来，以免电池温度持续升高，这对蓄电池来说是很有好处的，因为电池内部温度对充放电的影响很大。其实PWM方式主要是为了稳定蓄电池端电压而设计的，通过调节脉冲宽度来减小蓄电池充电电流。这是非常科学
的充电管理制度。具体来说就是在充电后期、蓄电池的剩余电容量(SOC)>80%时，就必须减小充电电流，以防止因过充电而过多释气(氧气、氢气和酸气)。
4、过放保护终止电压:这比较好理解。蓄电池放电不能低于这个值，这是国标的规定。蓄电池厂家虽然也有自己的保护参数(企标或行标)，但最终还是要向国标靠拢的。需要注意的是，为了安全起见，，， 。(24V系统)标准。
(3)太阳能草坪灯充放电控制器的设计:充电控制器作为光伏电池和铅酸蓄电池的接口电路，一般都希望让其工作在最大功率点，实现更高的效率，但是在实现最大功率点跟踪(MPPT)的同时，还需要考虑进行蓄电池充电控制。目前常用的主电路拓扑主要有降压型电路(Buck)变换器、升压型电路(Boost)变换器、丘克电路(Cuk)变换器等。一般光伏电池输出电压波动较大，而Buck变换器或Boost变换器只能进行降压或升压变换，受此影响，光伏电池不能在大范围内完全工作于最大功率点，从而造成系统效率下降。同时，Buck变换器输入电流纹波较大，如果输入端不加一个储能电容就会使系统工作在断续状态下，从而导致光伏电池输出电流时断时续，不能处于最佳工作状态;而Boost变换器输出电流纹波较大，用此电流对蓄电池进行充电，不利于蓄电池的使用寿命;Cuk变换器同时具有升压和降压功能，将Cuk变换器应用于光伏系统充电控制器中，可以在较大范围内实现最大功率点跟踪，有利于系统效率的提高。因此，常选用Cuk变换器作为充电控制器的主电路。 (4)太阳能草坪灯的电路原理:太阳能草坪灯的电路原理比较简单。下面我们具体介绍一种简单的太阳能草坪灯的电路原理。它的控制器就是采用升压电路来实现的。
元器件选择:,80mA太阳能电池板，单晶硅为好，多晶硅次之;,600mA Ni-Cd电池，如需要增大发
光度或延长时间，可相应提高太阳能板及电池功率。VQ2、VQ3、VQ5的β在200左右，VQ4需β值大的晶体管。VD1尽量选管压低的，如锗管或肖特基二极管。LED可选用白、蓝、绿色超高亮度散光或聚光。当选用红黄橙等低压降LED时，电路需重新设定。R3、R5建议选用1%精度电阻;R4用亮阻10kΩ,20kΩ，暗阻1MΩ以上的光敏电阻。其他电阻可选用普通碳膜(1,4)W、(1,8)W电阻。L1用(1,4)W色电感，直流阻抗要小。
该电路的工作原理:白天有太阳光时，由BT1把光能转换为电能，由VD1对BT2充电，由于有光照，光敏电阻呈低阻，VQ4 b极为低电平而截止。当晚上无光照时光敏电阻呈高阻，VQ4导通，VQ2 b极为低电平也导通，由VQ3、VQ5、C2、R6、L1组成的DC升压电路工作，LED得电发光。
DC升压电路其核心就是一个互补管振荡电路，其工作过程为:VQ2导通时电源通过L1、R6、VQ4向C2充电，由于C2两端电压不能突变，VQ3 b极为高电平