摘要：一种新型的智能控制 LED路灯 提出了一种系统。输出电压 太阳能电池板 通过DC/DC升压电路，介绍了基于CVT法的MPPT控制策略，利用模拟开关4051和PIC实现了路灯系统工作状态的实时监测与控制，并简单介绍了Zigbee通讯器件在系统中的相关应用。

太阳能是地球上最直接、最常见的能源，而且太阳能是一个巨大的可再生能源。随着传统能源的日益短缺，太阳能的应用将会越来越广泛，特别是太阳能发电领域，短短几年已经发展成为一个成熟的朝阳产业。

目前道路照明占照明总用电量的25%~30%，因此道路照明节能潜力和空间巨大。目前道路照明使用最多为高压纳米灯，存在显色性差、启动时间长、功耗大、发热量大的缺点，需开发新型、更节能的道路照明光源。

大功率高效LED是近年来迅速发展起来的新型光源，具有发光效率高（≥90lmPW（1W LED））、寿命长（30000~50000h）、耐 震动、损坏、瞬间启动、无污染。等优点。白光LED是普通照明和道路照明的理想光源。太阳能路灯具有诸多优点：安全可靠、维护方便；不需要常规能源，不污染环境；可以安装在任何地方，无须接入公共电网。因此，太阳能路灯的发展 LED路灯 具有重要的节能意义。基于原有的 太阳能路灯 系统，本文提出并开发了一种新型智能LED太阳能路灯系统。

1 太阳能路灯系统的组成

路灯系统由以下部件组成：太阳能电池板、升压电路模块、控制器模块、Zigbee通讯组件、电池组、LED光源。

如图1所示。

 

图1 路灯效果图及组成框图

系统基本工作原理：在太阳能控制器的控制下，白天太阳能电池板通过两路升压电路（12V转42V）给蓄电池组充电，晚上蓄电池组给LED灯负载供电。在控制模块中实现对升压电路、蓄电池电压、温度、LED灯组温度、电池板电压的实时控制，并通过模拟开关将数据反馈给PIC，实现路灯系统的智能控制。Zigbee模块为路灯系统的组网提供了可靠的技术支持。

1.1 太阳能电池板

太阳能电池板是太阳能路灯的核心部件，也是太阳能灯最有价值的部分，它的作用是把太阳的辐射能转化成电能，或者送到蓄电池里储存起来。在众多的太阳能电池中，有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池三种。在阳光充足的地区，最好使用多晶硅太阳能电池，因为多晶硅太阳能电池的生产工艺比较简单，价格也比单晶硅太阳能电池低。在阴雨天多、阳光不足的地区，最好使用单晶硅太阳能电池，因为单晶硅太阳能电池的性能参数比较稳定。在室外阳光不足的情况下，最好使用非晶硅太阳能电池，因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件的要求较低。另外，第二代太阳能电池的开发即将取得突破，其核心部件是可粘结膜，也就是薄膜太阳能电池材料。

1.2 升压电路模块及其电池组

本系统中，太阳能电池板采集到的太阳能通过两路DCDC升压电路对蓄电池进行充电。Boost电路采用LM5022搭建，利用芯片本身的低压自锁功能，巧妙的实现了对充电电路的控制。参考太阳能电池输出电压与光照的关系，在傍晚时分（夏季18..00左右，冬季17..00左右），太阳能电池输出电压会低于芯片自锁电压（约1.25V），通过系统控制模块，停止系统对蓄电池的充电，进入照明状态。原理电路如图2所示。