文章介绍了一种光电互补LED 路灯操控器， 该操控器操控太阳能电池板对蓄电池组充放电，实时检测蓄电池容量，并用光电互补办法对负载供电。一起论述了太阳能LED 路灯选用光电互补技能，既能进步可靠性，又能降低本钱，是现在处理太阳能LED 路灯照明的最佳挑选，并依据LED路灯负载核算了蓄电池容量和太阳能电池板容量的匹配联系。
导言
光电互补LED 路灯照明体系便是以太阳能电池发电为主，以一般220V交流电弥补电能为辅的路灯照明体系，选用此体系，光伏电池组和蓄电池容量能够规划得小一些，基本上是当天白日有阳光，当天就用太阳能发电一起给蓄电池充电，到天亮时蓄电池放电把负载LED 点亮。在我国大部分区域，全年基本上都有三分之二以上的晴朗气候，这样该体系全年就有三分之二以上的时刻用太阳能照亮路灯，剩余时刻用市电弥补能量，既减小了太阳能光伏照明体系的一次性出资，又有着明显的节能减排作用，是太阳能LED路灯照明在现阶段推行和遍及的有用办法。
1 光电互补LED 照明体系规划
1.1 LED 照明负载
假定光电互补LED 路灯灯杆高度为10m，光照光通量大约25 lm，选用1W、3.3V、350mA 的LED 灯组成两路路灯，每一路14 串2 并共28W，两路为56W。设路灯每天均匀照明10 小时，LED 路灯前5 小时全亮，后5 小时亮度折半，即电池耗费削减一半。
所需实践驱动电流为：
350mA&TImes;2&TImes;2=1.4A
每天以10 小时核算，负载所需安时数为：
1.4A&TImes;5h+1.4A&TImes;0.5×5h=10.5Ah
电压为：
3.3V×14=46.2V
1.2 蓄电池组容量规划
1.2.1 蓄电池的选用
太阳能路灯用蓄电池因为频频处于充电、放电循环中，并且会常常发生过充或深度放电等状况，因而蓄电池作业功用和循环寿数成为最受重视的问题。阀控式密闭型铅酸电池具有不需求维护、不向空气中排出氢气和酸雾、安全性好、价格低一级长处，因而被广泛应用。蓄电池过充电、过放电以及蓄电池环境温度等都是影响蓄电池寿数的重要因素，所以在操控器中要要点采纳维护措施。
1.2.2 蓄电池组容量的核算
在光电互补路灯体系中，是靠太阳能和市电互补对LED 路灯进行供电的。因为太阳光随气候改变不同很大，白日太阳光强时，太阳能电池板给蓄电池充电;晚上蓄电池给负载供电。阴地利，负载用电从蓄电池获得，当蓄电池放电电压降到最低答应极限时，主动转为市电补给。蓄电池的容量对确保可靠性供电很重要，电池容量过大导致本钱价格升高，容量过小，又不能充分利用太阳能到达节能的意图。
蓄电池容量Bc 核算公式：
Bc = A×QL×NL×T0/CC Ah (1)
式(1)中A 为安全系数，取1.1～1.4 之间，本式为A=1.2;QL 为负载日均匀耗电量，为作业电流乘以日作业小时，QL=10.5Ah;NL 为最长接连阴雨天数，因为选用光电互补，故能够取NL=1 天;T0 为温度批改系数，一般在0℃以上为1.1，- 10℃以下取1.2，本式取T0=1.1;CC 为蓄电池放电深度，一般铅酸电池取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.8，本式中CC =0.75。
因而，Bc = A×QL×NL×T0/CC=1.2 ×10.5 ×1×1.1/0.75=18.5Ah，实践规划中，咱们选用48V、40Ah 免维护阀控密封铅酸蓄电池。
1.2.3 太阳能电池方阵规划
太阳能电池组件以必定数目串联起来，可获得所需求的作业电压。可是太阳能电池的串联有必要恰当，串联数太少，串联电压低于蓄电池浮充电压，太阳能电池组方阵就不能对蓄电池充电;若串联数太多，使输出电压远高于浮充电压时，充电电流也不会有明显增加。因而，只有当太阳能电池组件串联电压等于适宜充电电压时，才干到达最佳状况。
太阳能电池组的输出电压一般取蓄电池电压的1.2～1.5 倍，当取1.35 倍时，蓄电池电压为48V×1.35=64.8V，此处取65V。
若当天无太阳光时，蓄电池晚上给负载放电容量为：
Bcb = A×QL×NL = 1.2×10.5×1 = 12.6Ah
郑州区域按5 小时太阳光给蓄电池充电，电流为：
I = 12.6Ah/5h = 2.52A
所以太阳能电池方阵功率为：
P = UI = 65V×2.52A = 163.8W
实践可选用4 块36V 48W 太阳能电池板，共192W，分两组，每组2 块串联，电压为72V。
2 操控器及作业原理简介
2.1 光电互补LED 路灯操控器体系结构
光电互补LED 路灯操控体系结构框图如图1所示，本体系中要害部件是操控器，操控器的功用主要有：
(1)白日对太阳能电池板的电压和电流进行检测，经过MPPT 算法追寻太阳能电池板最大输出功率点，使太阳能电池板以最大输出功率给蓄电池充电，并操控太阳能电池对蓄电池进行充电的办法;(2)操控光电互补主动转化，晚上操控蓄电池放电，驱动LED 负载照明;当在太阳光照缺乏或阴雨气候，蓄电池放电电压达最低电压时，能主动切换到市电供LED 路灯点亮;(3)对蓄电池实施过放电维护、过充电维护、短路维护、反接维护和极性维护;(4)操控LED 灯的开关，经过对外环境监测，能够操控LED 灯开灯、关灯时刻。
