《装备维修技术》2021年第14期
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林赓鲍荣伟
（浙江公元太阳能科技有限公司，浙江台州318020）
摘要：随着时代的发展，我国对于太阳能的利用效率正在不断提高，太阳能是一种清洁的能源，能偶有效降低化石燃料的排放，
我国路灯照明系统中就广泛应用到了太阳能技术，本文将针对太阳能LED 路灯照明控制系统的设计研究做出探究。
关键词：太阳能设计思路；硬件设置；控制系统搭建
本文将首先针对太阳能LED 路灯照明控制系统的设计思路进行说明，之后对太阳能路灯所需要的硬件设施做出探讨，最后对控制系统的搭建工作进行分析。
周倩如现状1太阳能设计思路
太阳能LED 路灯照明是一种不依赖外接电源的路灯设计，利用太阳能电池板收集到的太阳能转化为电能储存在电池之中，在夜晚电池释放电量使路灯具备照明效果，下面将针对太阳能路灯设计思路做出分析。太阳能路灯系统包括蓄电池、LED 灯、太阳能电池、供电电路与控制系统等多种部分，在白天太阳能电池能够吸收太阳的光照，将光能转化为电能并处存在太阳能电池之中，当太阳能电池满电之后，多余电量将被储存在蓄电池之中，在天黑之后控制系统便会控制照明系统将白天储存的电量释放，用于LED 等的照明工作。为了提高太阳能LED 路灯的照明效率，相关人员应当首先提高太阳能的追踪效率，实现太阳能的充分利用，在仰光光照较好时，太阳能电池陈列的输出形式也应当发生相应的变化，太阳能电池中的最大功率点也要有所变动，为了使太阳能电池获得最大的输出功率，相关人员必须要调整充电电路占空比对负载进行匹配，从而达到太阳能使用的最大输出功率，并且还要加强太阳能板的材料设计工作，太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分[1]。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送至蓄电池中存储起来，目前太阳能电池主要使用单晶硅为材料。目前光电转换的效率，大约是光伏电池效率大约是单晶硅13％－15％，多晶硅11％－13％。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。 2控制硬件
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太阳能控制硬件式太阳能路灯控制系统中必不可少的重要环节，在硬件设计过程中设计人员应当考虑单片机的抗干扰问题与电感设计问题，单片机被干扰之后会降低太阳能的路灯的照明效率，同时容易造成单片机的损坏，而抗干扰能力不强则会导致太阳能照明控制系统失效的问题，对于这两种问题设计人员应当采用看门狗技术防止单片机死机，“看门狗”技术是指在太阳能控制系统运行以后启动看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位。硬件看门狗则是利用了一个定时器，用来监控主程序的运行，在主程序的运行过程中，工作人员要在定时时间到之前对定时器进行复位如果出现死循环，或者说PC 指针不能复位，那么定时时间到后就会使单片机复位，从而解决单片机卡死的问题。为了增强太阳能控制系统的抗干扰能力，设计过程中设计人员应当将强弱电系统进行一定的隔离，改善电路设计与PCB 的布局，从而轻松地解决了太阳能控制系统抗干扰能力差的问题。
3控制系统搭建
太阳恩能够控制系统分为硬件与软件两个部分，通过前文的描述已经分析出了太阳控制系统硬件搭建存在的问题，及问题的解决方式，下面将针对太阳能路灯的软件控制系统搭建作出分析。
德沃金3.1系统整体软件控制
太阳能控制系统主要分为三个部分，首先是太阳能对蓄电池的充电，蓄电池对LED 等的供电以及系统
长江流域资源与环境等待三个部分，系统等待是指在太阳能不能够满足蓄电池充电标准，同时有没有到照明时间时，系统的一种状态，在这个过程中太阳能蓄电池只对控制系统进行供电，若再等待状态中阳光满足了太阳能蓄电池的蓄电条件，那么系统将会对蓄电池进行自动充电，若此时已经达到了设定好的照明时间，那么控制系统将会控制蓄电池为LED 路灯进行供电工作。
3.2蓄电池控制兰兰过桥教案
对于蓄电池进行合理的系统控制既能够满足太阳能LED 路灯的照明需求，又能够再看一定程度上提高蓄电池的使用寿命，太阳能的蓄电池充电模式分为三种，第一种为最大功率充电，第二种为恒压充电，第三种为浮充电，使用者三种充电模式对蓄电池进行电量的补充工作，当蓄电池的端电压小于蓄电池的最大电压上限之后，那么控制系统将对蓄电池进行最大功率充电，保障蓄电池电力重组，若充电电流大于转换门限值，那么控制系统将对蓄电池进行恒压充电工作，弱电流小于转换门限值时，系统将采用浮充电模式对电池进行充电工作，通过三种充电模式的不同可以得知，决定蓄电池充电模式的条件为蓄电池的当前状态，通过不同状态下的不同充电模式充电能够有效地提高充电效率，降低电池损耗，延长了蓄电池的使用寿命。
3.3温度补偿
太阳能路灯的蓄电池使用寿命及使用效果不仅会受到充电模式的影响，还会受到温度的影响，当蓄电
池的温度在15摄氏度至35摄氏度之间时，蓄电池工作不会受到较大的影响，但是当蓄电池工作温度低于或高于这个界限时，蓄电池会产生供电不足，或供电不稳定的情况，针对这种情况设计人员在设计过程中还要对蓄电池进行一定的温度补偿设计，控制系统应当首先检测蓄电池的正极温度，当温度检测，并计算出浮充电压，得出数据结论后进行恒压控制，从而保障蓄电池工作状态的稳定性[2]。
3.4LED 照明控制
太阳能LED 路灯是一种利用太阳能发电的路灯，这种路灯具有节能的特性，所以为了加强太阳能路灯的节能效果，设计人员还应当对LED 路灯照明进行相应的控制措施，为了满足节能的需要，太阳能路灯在设计过程中设计人员应当将电路分为两路，每条电路的输出功率都要保持在16W，这两条电路还要继续细分为两路，并将两组电路进行并联处理，在夜晚两路电路需要同时驱动LED 路灯照明，在黄昏或凌晨时，电路将自动切换为一条电路供电的状态，既满足的照明的需求，又有效降低了蓄电池电量的消耗，实现了太阳能路灯节能的目的[3]。
4结束语
通过太阳能LED 路灯照明控制系统的设计研究可以得知，太阳能路灯在设计过程中应当满足太阳能最大功率追踪的设计要求，对于太阳能路灯硬件系统设计中应当采用看门狗系统，并且还要改善电路构成模式，提高控制系统的抗干扰能力，在控制系统设计过程中要加强蓄电池控制与LED 照明控制等控
制环节，提高太阳能LED 路灯照明控制系统的设计质量。
参考文献：
[1]和俊莉.太阳能LED 路灯照明控制系统的设计研究[J].电子元器件与信息技术,2019,(4):62-64.
[2]张兴启.太阳能路灯无线控制系统的设计与研究[D].湖北：武汉理工大学,2013.
[3]刘奇.太阳能LED 路灯智能控制系统设计与研究[D].安徽：合肥工业大学,2017.
作者简介：
林赓（1983—），男，汉族，浙江省台州市，中级工程师，本科，浙江公元太阳能科技有限公司，研究方向：电子、太阳能、照明。
its序列鲍荣伟（1986—），男，汉族，浙江省台州市，中级工程师，本科，浙江公元太阳能科技有限公司，研究方向：电子、太阳能、照明。
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