隨著全球能源枯竭，各個行業對能源的需求量不斷攀升，這給人們帶來了巨大的考驗，而太陽能作為取之不盡，用之不竭，清潔無污染并可再生的綠色環保能源在一定程度上解決了人們對能源需求的這個大問題。而利用太陽能發電，其無可比擬的清潔性、高度的安全性、能源的相對廣泛性和充足性、長壽命以及免維護性等其他常規能源所不具備的優點，使得光伏能源被認為是二十世紀重要的新能源。

　　太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電，免維護閥控式密封蓄電池(膠體電池)儲存電能，超高亮LED燈具作為光源，并由智能化充放電控制器控制，用于代替傳統公用電力照明的路燈。無需鋪設線纜、無需交流供電、不產生電費;采用直流供電、控制;具有穩定性好、壽命長、發光率高，安裝維護簡便、安全性能高、節能環保、經濟實用等優點。那么，既然太陽能路燈有這么多優點，太陽能路燈配置是怎樣的呢?

　　太陽能路燈配置：

　　太陽能路燈系統可以保障陰雨天氣15天以上正常工作!它的系統組成是由LED光源(含驅動)、太陽能電池板、蓄電池(包括蓄電池保溫箱)、太陽能路燈控制器、路燈燈桿(含基礎)及輔料線材等幾部分構成。

　　太陽能電池組件一般選用單晶硅或者多晶硅太陽能電池組件;LED燈頭一般選用大功率LED光源;控制器一般放置在燈桿內，具有光控、時控制、過充過放保護及反接保護，更高的控制器更具備四季調整亮燈時間功能、半功率功能、智能充放電功能等;蓄電池一般放置于地下或則會有門的蓄電池保溫箱，可采用閥控式鉛酸蓄電池、膠體蓄電池、鐵鋁蓄電池或者鋰電池等。太陽能燈具自動工作，不需要挖溝布線，但燈桿需要裝置在預埋件(混凝土底座)上。

　　LED光源

　　1.發光率高，耗電量小，使用壽命長，工作溫度低。

　　2.安全可靠性強。

　　3.反應速度快，單元體積小，綠色環保。

　　4.同亮度下，耗電是白熾燈的十分之一，熒光燈的三分之，而壽命卻是白熾燈的50倍，熒光燈的20倍，是繼白熾燈、熒光燈、氣體放電燈之后的四代照明產品。

　　電池組件支架

　　1) 傾角設計

　　為了讓太陽能電池組件在年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為太陽能電池組件選擇合適的傾角。

　　關于太陽能電池組件佳傾角問題的探討，在不同地區使用，是根據不同地區而定。

　　2)抗風設計

　　在太陽能路燈系統中，結構上個需要非常重視的問題就是抗風設計。抗風設計主要分為兩大塊，為電池組件支架的抗風設計，二為燈桿的抗風設計。下面按以上兩塊分別做分析。

　　⑴太陽能電池組件支架的抗風設計

　　依據電池組件廠家的技術參數資料，太陽能電池組件可以承受的迎風壓強為2700Pa。若抗風系數選定為27m/s(相當于十臺風)，根據非粘性流體力學，電池組件承受的風壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風速而不至于損壞的。所以，設計中關鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。

　　在本套路燈系統的設計中電池組件支架與燈桿的連接設計使用螺栓桿固定連接。

　　⑵路燈燈桿的抗風設計

　　路燈的參數如下：

　　電池板傾角A = 16o 燈桿高度 = 5m

　　設計選取燈桿底部焊縫寬度δ = 4mm 燈桿底部外徑 = 168mm

　　焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W 的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為

　　PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以，風荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.545。

　　根據27m/s的設計大允許風速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N。考慮1.3的安全系數，F = 1.3×730 = 949N。

　　所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

　　根據數學推導，圓環形破壞面的抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。

　　上式中，r是圓環內徑，δ是圓環寬度。

　　破壞面抵抗矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)

　　=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3

　　=88.768×10-6 m3

　　風荷載在破壞面上作用矩引起的應力 = M/W

　　= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa

　　其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強度。

　　所以，設計選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質量能保證，燈桿的抗風是沒有問題的。

　　控制器

　　太陽能充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。基本功能必須具備過充保護、過放保護、光控、時控、防反接、充電涓流保護、欠壓保護、防水保護等。

　　1)器件選用

　　在選用器件上，目前有采用單片機的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點和優點，應該根據客戶群的需求點選定相應的方案，在此不詳述。

　　2)表面處理

　　該系列產品采用靜電涂裝新技術，以FP業建材涂料為主，可以滿足客戶對產品表面色彩及環境協調一致的要求，同時產品自潔性高、抗蝕性強，耐老化，適用于任何氣候環境。加工工藝設計為熱浸鋅的基礎上涂裝，使產品性能大大提高，達到了嚴格的AAMA2605.2005的要求，其它指標均已達到或超過GB的相關要求。

　　3)充電涓流保護

　　易佳太陽能電池板對蓄電池充電時，蓄電池在達到峰值電壓后，如果繼續高壓充電容易造成蓄電池的失水或失控;如果停止充電時，蓄電池又無法飽和。此款控制器在充到峰值電壓后立即降壓1V，然后進入涓流充電狀態，保證了蓄電池可以穩定于飽滿狀態，同時又避免了失水或失控，類似于對蓄電池進行循環充，不僅高的保護了蓄電池，還提升了蓄電池的充電次數，使用壽命更長。

　　太陽能路燈配置計算

　　1.計算電流

　　如：12V蓄電池系統;30W的燈2只，共60瓦。

　　電流 = 60W÷12V= 5 A

　　2.容量計算

　　如：路燈每夜照明時間9.5小時，實際滿負載照明為 7小時(h);

　　例：1 路 LED 燈

　　(如晚上7：30開啟100%功率，夜11：00降至50%功率，凌晨4：00后再100%功率，凌晨5：00關閉)

　　例二：2 路非LED燈 (低壓鈉燈、無燈、節能燈、等)

　　(如晚上7：30兩路開啟，夜11：00關閉1路，凌晨4：00開啟2路，凌晨5：00關閉)

　　需要滿足連續陰雨天5天的照明需求。(5天另加陰雨天前夜的照明，計6天)

　　蓄電池 = 5A × 7h ×(5+1)天

　　= 5A × 42h=210 AH

　　另外為了防止蓄電池過充和過放，蓄電池一般充電到90%左右;放電余留5%-20%左右。所以210AH也只是應用中真正標準的70%-85%左右。另外還要根據負載的不同，測出實際的損耗，實際的工作電流受恒流源、鎮流器、線損等影響，可能會在5A的基礎上增加15%-25%左右。

　　3.峰值計算

　　路燈每夜累計照明時間需要為 7小時(h);

　　★：電池板平均每天接受有光照時間為4.5小時(h);

　　少放寬對電池板需求20%的預留額。

　　WP÷17.4V = (5A × 7h × 120%)÷ 4.5h

　　WP÷17.4V = 9.33

　　WP = 162(W)

　　★ ：4.5h每天光照時間為長江中下游附近地區日照系數。

　　另外在太陽能路燈組件中，線損、控制器的損耗、及鎮流器或恒流源的功耗各有不同，實際應用中可能在15%-25%左右。所以162W也只是理論值，根據實際情況需要有所增加。

　　能源危機已經成為21世紀人類面臨的大挑戰，而不斷地開發和利用清潔而又高的新能源，是21世紀人類面臨的重要課題。而隨著光伏技術的發展太陽能路燈越來越多的普及到大街小巷，為解決能源危機貢獻了自己的份力量。