太陽能LED路燈系統(tǒng)主要由太陽能電池組件、LED燈具、燈桿和控制箱（內(nèi)有充電器、控制器、蓄電池等等）四部分構(gòu)成，系統(tǒng)采用的是雙電源供電。系統(tǒng)電路主要由太陽能電池、蓄電池、充電電路、升壓電路、控制電路、電LED驅(qū)動(dòng)電路和LED陣列組成。LED具有對(duì)電壓敏感的特性，本設(shè)計(jì)選用的是杭科電子公司制造的型號(hào)為HKP-D1W1的30顆的白光LED。從圖2（A）所示的LED特性曲線圖可知，當(dāng)正向電壓達(dá)到3.4V以后只要稍微改變順向電壓，正向電流就會(huì)有很大的變化。LED陣列采用5行6列的形式，電路如圖2（B）所示。LED選用同一公司同一批次的產(chǎn)品，這樣可以認(rèn)為每顆LED的特性基本相同的。因此流過每一列LED的電流均為350mA，也就是該一型號(hào)的LED的典型工作電流。系統(tǒng)的照明功率約為40W。太陽能路燈控制器通過控制PWM開關(guān)的占空比來實(shí)現(xiàn)PV輸入電壓的擾動(dòng)，然后檢測PV的電壓與電流來確定下一步擾動(dòng)方向，從而使PV電壓保持在最大功率點(diǎn)附近，實(shí)現(xiàn)有效的最大功率點(diǎn)跟蹤。在實(shí)現(xiàn)MPPT的同時(shí)，通過監(jiān)測電池的電壓與電流實(shí)現(xiàn)科學(xué)的電池充電管理。

     一個(gè)良好的系統(tǒng)控制電路對(duì)太陽能LED路燈來說是至關(guān)重要的。其基本功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池過放保護(hù)、自動(dòng)識(shí)別周圍環(huán)境以及路燈的自動(dòng)控制等。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，本文所設(shè)計(jì)的太陽能LED路燈支持雙電源供電：當(dāng)連續(xù)的陰雨天超過4天時(shí)或者蓄電池電壓降低時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)開啟市電模式，并及時(shí)對(duì)蓄電池充電。電路作為太陽能LED路燈的控制電路，其核心元件是AT89C52單片機(jī)。路燈的AC-DC電源的輸出功率一般選擇比額定總功率高出1.5倍~2.5倍之間，太陽能LED路燈總功率約為40W左右，因此選擇了型號(hào)為HTSP-100F-24，輸出電壓為24V，最大輸出電流為4.5A的開關(guān)電源。K2連接著蓄電池和升壓電路，K1連接著充電電路和蓄電池，K3連接著24V開關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)電路。比較器采用了最普通的集成運(yùn)放LM358。其輸出端接單片機(jī)，正端連接到一個(gè)基準(zhǔn)電壓源上，該基準(zhǔn)電壓源的型號(hào)為LM385-2.5，用于產(chǎn)生2.5V的比較電壓，R3是限流電阻。蓄電池的電壓經(jīng)過R1和R2分壓后接比較器的負(fù)端。當(dāng)反饋后來的電壓低于2.5V時(shí)，比較器反轉(zhuǎn)，系統(tǒng)就認(rèn)為蓄電池電量不足，于是就啟動(dòng)欠壓保護(hù)并進(jìn)入市電供電模式。D4是光敏二極管，R7是限流電阻。

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