光伏电能在城市路灯照明中的应用设计

摘 要

21世纪以来，随着世界能源危机的加剧，太阳能作为地球上最普遍最清洁的能源，以其取之不尽、用之不竭、无污染等优点，受到人类的重视。在人类生活中，太阳能光伏的应用非常的广泛，其应用的基本形式可分为两大类：独立发电和并网发电。随着光伏技术的发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在城市建设中对城市照明等方面也大力的推广了太阳能光伏的应用。目前，国内太阳能光伏技术在城市亮化照明中的应用业已呈现出快速发展的势头。城市道路、学校、公园、住宅小区等场所的路灯、指示牌、草坪灯等都逐渐采用太阳能光伏照明技术，使城市公共照明更加环保、节能、方便、安全。

本课题积极响应国家节能减排、发展低碳型经济的号召，以实际应用为目的，从太阳能电池的光伏特性出发，围绕太阳能光伏发电技术和LED照明技术，设计了满足山西太原市道路照明使用的太阳能LED路灯照明系统。系统由太阳能电池、蓄电池、控制器、LED灯源及其恒流驱动电路等部分组成，通过太阳能硅光电池板将太阳能转换为电能存储到蓄电池中,由蓄电池为整个系统提供电能。

本课题分析研究了太阳能电池功率的选取原则以及与蓄电池容量的匹配方法，对太阳能电池功率和蓄电池容量等参数进行了计算，解决了太阳能LED路灯系统由于控制器对蓄电池保护不充分经常使蓄电池处于过放电或者过充电而造成蓄电池寿命短和系统可靠性不高的问题，同时对路灯光源LED的驱动问题也进行了分析研究。因而研究重点集中在：