太阳能是地球上最直接、最普遍、最清洁的能源。作为巨量的可再生能源，每天到达地球表面的辐射能约为2.5亿桶石油，可以说是取之不尽用之不竭。LED的光谱几乎都集中在可见光波段，所以发光效率高。一般认为节能灯可以节能4/5，这是一个很大的创举，但是LED可以比节能灯节能1/4，这是对固体光源更大的改革。
太阳能LED照明综合了太阳能和LED的优点。
1、太阳能LED照明系统简介及工作原理
该系统由太阳能电池模块(含支架)、LED灯座、控制箱(带控制器和蓄电池)和灯柱组成。太阳能电池板的光效达到127Wp/m2，非常高效，非常有利于系统的抗风设计。灯头部分采用印刷电路板上集成1W白光LED和1W黄光LED，并按一定距离排列的点阵作为平面光源。
控制箱采用不锈钢材质，美观耐用；免维护铅酸蓄电池和充放电控制器放在控制箱内。本系统选用阀控密封铅酸蓄电池，也称免维护蓄电池"由于其维护量小，有利于系统维护成本的降低；在设计中，充电控制器考虑了完整的功能(包括光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等。)和成本控制，实现了较高的性价比。
该系统的工作原理很简单。利用光伏效应原理制成的太阳能电池，白天接收太阳辐射能量，转化为电能输出，通过充放电控制器储存在蓄电池中。到了晚上，当照度逐渐降低到101ux左右，太阳能电池板的开路电压为4.5V左右时，充放电控制器检测到这个电压值并动作，蓄电池给灯头放电。电池放电8.5小时后，充放电控制器工作，电池放电完毕。充放电控制器的主要作用是保护电池。
2、太阳能LED照明系统的设计思路
2.1太阳能电池模块选择
设计要求：广州地区，负载输入电压24V，用电量34.5W，每天工作时间8.5H，连续阴雨天7天。
(1)广州近二十年平均年辐射量为107.7Kcal/cm2，简单计算广州日照时数峰值约为3.424h；
日负荷用电量=12.2AH
(3)所需太阳能电池组件的总充电电流=1.0512.2(3.4240.85)=5.9a。
这里，连续两个雨天之间的设计最小天数是20天，1.05是太阳能电池组件系统的综合损耗系数，0.85是蓄电池的充电效率。
太阳能是地球上最直接、最普遍、最清洁的能源。作为巨量的可再生能源，每天到达地球表面的辐射能约为2.5亿桶石油，可以说是取之不尽用之不竭。LED的光谱几乎都集中在可见光波段，所以发光效率高。一般认为节能灯可以节能4/5，这是一个很大的创举，但是LED可以比节能灯节能1/4，这是对固体光源更大的改革。
太阳能LED照明综合了太阳能和LED的优点。
1、太阳能LED照明系统简介及工作原理
该系统由太阳能电池模块(含支架)、LED灯座、控制箱(带控制器和蓄电池)和灯柱组成。太阳能电池板的光效达到127Wp/m2，非常高效，非常有利于系统的抗风设计。灯头部分采用印刷电路板上集成1W白光LED和1W黄光LED，并按一定距离排列的点阵作为平面光源。
控制箱采用不锈钢材质，美观耐用；免维护铅酸蓄电池和充放电控制器放在控制箱内。本系统选用阀控密封铅酸蓄电池，也称麦
该系统的工作原理很简单。利用光伏效应原理制成的太阳能电池，白天接收太阳辐射能量，转化为电能输出，通过充放电控制器储存在蓄电池中。到了晚上，当照度逐渐降低到101ux左右，太阳能电池板的开路电压为4.5V左右时，充放电控制器检测到这个电压值并动作，蓄电池给灯头放电。电池放电8.5小时后，充放电控制器工作，电池放电完毕。充放电控制器的主要作用是保护电池。
2、太阳能LED照明系统的设计思路
2.1太阳能电池模块选择
设计要求：广州地区，负荷输入电压24V，用电量34.5W，每天工作时间8.5H，连续阴雨天7天。
(1)广州近二十年平均年辐射量为107.7Kcal/cm2，简单计算广州日照时数峰值约为3.424h；
日负荷用电量=12.2AH
(3)所需太阳能电池组件的总充电电流=1.0512.2(3.4240.85)=5.9a。
这里，连续两个雨天之间的设计最小天数是20天，1.05是太阳能电池组件系统的综合损耗系数，0.85是蓄电池的充电效率。
(4)太阳能组件的最小总功率=17.2 5.c=102 W。
选择峰值输出功率为110Wp，单个55Wp的标准电池模块，应该可以保证路灯系统在一年的大部分情况下正常工作。
2.2电池选择
与太阳能电池组件的峰值瓦数相比，蓄电池的设计容量计算更简单。
根据上面的计算，负载的日耗电量为12.2AH，电池充满的情况下，加上第一个晚上，可以连续工作7个雨天工作时，电池容量：
2.2(7 ^ 1)=97.6(ah)，两节12V100AH电池可以满足要求。
2.3太阳能电池组件支架的设计
倾斜设计
为了使太阳能电池组件在一年中接收尽可能多的太阳辐射，我们应该为太阳能电池组件选择一个最佳的倾角。
太阳能电池组件最佳倾斜角度的探讨，这款路灯在广州使用，太阳能电池组件支架倾斜角度为16度。
2.3.2太阳能LED照明系统的抗风设计
在太阳能路灯系统中，一个需要非常注意的结构问题就是抗风设计。风阻设计主要分为两部分，一是电池模块支架的风阻设计，二是灯柱的风阻设计。下面两块分别分析。
(1)太阳能电池组件支架的抗风设计
根据电池组件厂家的技术参数，太阳能组件能承受的迎风压力为2700pA。如果风阻系数取27M/s(相当于10级台风)，根据无粘流体力学，电池模块能承受的风压只有365pA。所以模块本身可以承受27M/s的风速而不被损坏。因此，设计中重点考虑的是电池组支架与灯柱之间的连接。
在这套路灯系统的设计中，电池总成支架与灯杆之间的连接设计采用螺栓柱固定。
灯杆的抗风设计
路灯参数如下：
电池倾斜角A=16，灯杆高度=5M
灯杆底部焊缝宽度选择为=4MM，灯杆底部外径=168MM。
焊接面是灯柱的受损面。灯杆破损面阻力矩W的计算点P与灯杆上面板荷载F的作用线之间的距离为PQ=[5000(168 6)/tan 16]sin 16=1545mm=1.545M因此，风荷载对灯杆破损面的作用矩M=F1.545。
按照设计最大允许风速27M/s，230W双灯头太阳能路灯板的基本负荷为730N。考虑到安全系数1.3，F=1.3730=949N。
因此，M=F1.545=9491.545=1466N.m.
根据数学推导，环形破坏面的抵抗矩W=(3r2 3r2 3)。
公式中，r是环的内径，是环的宽度。
破坏力矩w=(3r 23r23)=(384243844243)=88768 mm3=88.76810-6 m3。
作用在fai上的力矩引起的应力
太阳能充放电控制器的主要作用是保护电池。基本功能必须包括过充保护、过放保护、灯光控制、时间控制和防反接等。
电池过充电和过放电保护电压的一般参数见表1。当电池电压达到设定值时，电路的状态将会改变。
目前有一些器件采用单片机或比较器，方案很多，各有特点和优势。要根据客户群体的需求特点来选择相应的方案，这里就不赘述了。
2.5太阳能LED照明系统的表面处理
该系列产品采用静电涂装新技术，主要是Fp专业建材涂料，可满足客户产品表面颜色与环境协调的要求。同时，产品具有较高的自洁性，较强的耐腐蚀性和抗老化性，适用于任何气候环境。工艺设计是在热浸锌的基础上进行涂层，大大提高了产品性能，符合AAMA2605.2005最严格的要求，其他指标均达到或超过GB的相关要求。
结论
整个设计基本考虑到了所有环节；光伏组件的峰值瓦数选择设计和电池容量选择设计采用目前最常见的设计方法，设计思路科学。风阻设计从电池总成支架和灯柱两部分进行分析，分析全面。表面处理采用目前最先进的技术；路灯整体结构简洁美观；实际运行证明，各环节之间匹配良好。
目前，太阳能LED照明的初期投资仍然是困扰我们的一大难题。但是太阳能电池的光效在逐渐提高，但是价格会逐渐降低。在同一个市场上，LED的光效在快速提升，但价格却在降低。与可再生、清洁无污染的太阳能和LED的环保节能相比，常规化石能源日益紧张，使用后会对环境造成日益严重的污染。因此，作为一种方兴未艾的户外照明，太阳能LED照明将向我们展示无限的生命力和广阔的前景。
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