一种新型太阳能路灯的设计

 随着太阳能电池,大容量储能元件和低功率大照度照明设备(如LED光源)的生产与制造技术的进步,太阳能路灯在技术上已经逐渐成熟和完善。目前制约太阳能路灯进一步走向市场和产业化的最大障碍是成本问题，市场上现有太阳能路灯产品的成本相比同等效能的普通路灯要普遍高数千元左右，这使得太阳能路灯在激烈的市场竞争中处于劣势。

本文设计了一种智能型太阳能路灯,该路灯融合了蓄电池充放电保护技术,光控技术,红外微波双鉴探测技术和市电旁路技术,并引入无线通信技术实现相邻路灯之间的通讯功能。

依据太阳能电池,蓄电池和大功率LED的特性,设计了充放电电路。为了减小功率损耗,充电电路采用了同步Buck结构；并采用IR2103实现了同步Buck两个开关管的有效驱动。放电电路采用恒流控制以获得LED的最大发光效率。采用单片机ATMEGA16实现充放电控制；并与上位机之间实现了数据通信,以便于系统的调试和维护。

通过追踪太阳能电池对蓄电池的最大充电电流来实现太阳能最大功率点跟踪(MPPT)的方法，并根据蓄电池的状态分别采用了MPPT充电,过充和浮充策略。长期测试结果表明:系统运行稳定,充放电状态正确,数据通信正常,充电效率约为86%。对比试验验证了所提MPPT算法的有效性.