中心議題：

• 智能型LED太陽能路燈係統的設計

解決方案：

• 引入了基於CVT 法的MPPT 控製策略
• 利用模擬開關4051 及PIC

摘要：提出一種新型的智能化控製的LED 路燈係統，將太陽能電池板的輸出電壓經過DC/DC 升壓電路，並引入了基於CVT 法的MPPT 控製策略。利用模擬開關4051 及PIC 實現了對路燈係統工作狀態的實時監測與控製。並簡要介紹了Zigbee通訊組件在係統中的相關應用。

太tai陽yang能neng是shi地di球qiu上shang最zui直zhi接jie最zui普pu遍bian也ye是shi最zui清qing潔jie的de能neng源yuan，太tai陽yang能neng作zuo為wei一yi種zhong巨ju量liang可ke再zai生sheng能neng源yuan。隨sui著zhe傳chuan統tong能neng源yuan的de日ri益yi緊jin缺que，太tai陽yang能neng的de應ying用yong將jiang會hui越yue來lai越yue廣guang泛fan
，尤you其qi太tai陽yang能neng發fa電dian領ling域yu在zai短duan短duan的de數shu年nian時shi間jian內nei已yi發fa展zhan成cheng為wei成cheng熟shu的de朝chao陽yang產chan業ye。

目前，道路照明占整個照明用電量的25%~30%,因此道路照明節能具有很大的潛力和空間。目前道路照明使用最多的是高壓納燈，這種光源存在顯色性差、啟動時間長、耗電量高、發熱量大等缺點，需要發展新的更節能的道路照明光源。

大功率高光效LED 是近年來國內外快速發展起來的新光源
，它具有光效高（≥90 lmPW（1W LED））
、壽命長（30000~50000h）、耐震動不易損壞
、瞬時啟動
、無汙染等優點。白光LED 是普通照明和道路照明的理想光源。太陽能路燈具有很多優點：安全可靠、維護方便；不需要常規能源

、不汙染環境；可以根據需要隨處安裝、不用連接公共電網。因此
，發展LED 路燈具有重要的節能意義。本文在原有太陽能路燈係統的基礎上提出並研發了一種新型的智能型LED 太陽能路燈係統。

1 太陽能路燈係統的組成

路燈係統由以下幾個部分組成：太陽能電池板
、升壓電路模塊、控製器模塊
、Zigbee 通訊組件
、蓄電池組
、LED 光源。

如圖1 所示。

圖1 路燈的效果圖及組成框圖

係統的基本工作原理：在太陽能控製器的控製下
，白天太陽能電池板經過兩路升壓電路（12V 到42V）向蓄電池組充電， 晚上蓄電池組提供電力給LED 燈負載。在控製模塊中，實現了對升壓電路、蓄電池電壓、溫度、LED 燈組溫度、電池板電壓的實時控製
，並通過模擬開關采集數據反饋到PIC實現對路燈係統的智能化控製。而Zigbee 模塊為路燈係統的組網提供了可靠的技術保障。
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1.1 太陽能電池板

太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)是(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)路(lu)燈(deng)中(zhong)的(de)核(he)心(xin)部(bu)分(fen)，也(ye)是(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)燈(deng)中(zhong)價(jia)值(zhi)最(zui)高(gao)的(de)部(bu)分(fen)。其(qi)作(zuo)用(yong)是(shi)將(jiang)太(tai)陽(yang)的(de)輻(fu)射(she)能(neng)轉(zhuan)換(huan)為(wei)電(dian)能(neng)，或(huo)送(song)至(zhi)蓄(xu)電(dian)池(chi)中(zhong)存(cun)儲(chu)起(qi)來(lai)。在(zai)眾(zhong)多(duo)太(tai)陽(yang)光(guang)電(dian)池(chi)中(zhong)較(jiao)普(pu)遍(bian)且(qie)較(jiao)實(shi)用(yong)的(de)有(you)單(dan)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)、多晶矽太陽能電池及非晶矽太陽能電池等3 種(zhong)。在(zai)太(tai)陽(yang)光(guang)充(chong)足(zu)日(ri)照(zhao)好(hao)的(de)地(di)區(qu)，采(cai)用(yong)多(duo)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)為(wei)好(hao)，因(yin)為(wei)多(duo)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)相(xiang)對(dui)簡(jian)單(dan)，價(jia)格(ge)比(bi)單(dan)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)低(di)。在(zai)陰(yin)雨(yu)天(tian)較(jiao)多(duo)、yangguangxiangduibushihenchongzudediqu，caiyongdanjingguitaiyangnengdianchiweihao，yinweidanjingguitaiyangnengdianchixingnengcanshubijiaowending。feijingguitaiyangnengdianchizaishiwaiyangguangbuzudeqingkuangxiabijiaohao，yinweifeijingguitaiyangnengdianchiduitaiyangguangzhaotiaojianyaoqiubijiaodi。lingwaidi2 代太陽電池的研製
，即將取得突破性進展
，其核心部件是一種可粘接的薄膜，即薄膜太陽能電池材料。

1.2 Boost 電路模塊及其蓄電池組

在本係統中，太陽能電池板采集的太陽能通過兩路DCDC升壓電路給蓄電池充電。Boost 電路采用LM5022 搭建，利用了芯片本身自帶的低壓自鎖功能巧妙的實現了對電路充電的控製。參照太陽能電池的輸出電壓隨光照的關係可知，在傍晚（夏天18︰00 左右，冬天17︰00 左右）
，太陽能電池的輸出電壓會低於芯片的自鎖電壓（1.25V 左右），通過係統中的控製模塊使係統停止向蓄電池充電
，並而進入照明狀態。簡要電路如圖2 所示。