太阳能LED路灯的研制

摘要：随着社会的发展和人口的增长，人们对能源的需求量越来越大，节能环保已经成为人类迫切需要解决的问题。太阳能作为一种清洁能源受到越来越多的关注，而LED具有发光效率高、寿命长等优点。基于Si1000单片机，采用蓄电池充电芯片LT3652和LED驱动芯片LT3756，将太阳能光伏发电和LED照明相结合，应用于小型街道路灯照明系统，并结合传感技术及无线通讯技术，提高了蓄电池的充电效率，实现了光控、声控、及无线控制功能。
关键词：太阳能：LED；Si1000；PWM

随着现代化发展的要求，能源的紧缺，污染的严重等综合影响，节能环保智能化的太阳能照明设备得到了很快的发展，并且有着非常好的市场需求前景。在太阳能利用方面，美国、欧洲以及日本起步最早，并且现阶段整体光伏发电系统以及太阳能利用方面也较为完善。由于拥有先进的光伏发电技术为基础，加之完整的体系架构，太阳能LED路灯发展非常迅速，并且在很多城市地区已经大规模投入使用。国内方面，近几十年来太阳能光伏产业在灯具照明领域得到不断发展，伴随着LED市场的火热，太阳能LED照明设施也得到了很多利用，但是这些往往集中在高尖端领域或是利用在非常重要的场合，还没有遍及到普通的市政路灯照明。太阳能LED路灯以太阳为能源，其无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调节灯具的布局，具有安全节能环保便捷等很多优点。并且以大功率LED作为负载照明，LED灯相比较白炽灯以及节能灯，其发光效率高、耗电量小、安全环保可靠性强。

1 太阳能LED路灯总体设计
太阳能路灯由太阳能电池板、蓄电池及充电电路、LED灯具及LED驱动电路、控制器、光照和声音检测电路及手持控制器组成，如图1所示。白天太阳能电池给蓄电池充电，夜晚蓄电池自动供电照明。采用大功率LED恒流驱动芯片，配合基本电路提供稳定安全的恒流电源，维持LED灯的长寿命工作；配合主控制器产生的PWM信号，实现对LED照明的光强控制。光控、声控电路可以根据不同外界条件控制照明。可以通过手持遥控器控制路灯，并且能够获取路灯状态信息，完成故障检测。通过判断蓄电池的充电状态，自动采用相应的充电方式进行充电，过温保护电路可延长蓄电池使用寿命。

选择12个1W白光LED作为光源，其额定光通量为100 lm，路灯光通量达1 200 lm，相当于120 W自炽灯，可以满足小型街道照明。以西安地区为例，峰值日照为3．5小时，平均每天照明时间7小时，连续阴雨天最长7天，可选用12 V 50AH的蓄电池。根据太阳能电池组件综合损失系数及蓄电池充电效率，采用60Wp的太阳能电池板。