逐日太阳能发电路灯照明系统设计⋆

周亚军 ， 杨汉嵩，刘建秀， 李庆强

（1 黄河科技学院 河南郑州 450002； 2 郑州轻工业学院 河南郑州 450002）

0 引言

现今太阳能用于发电主要有两种方式：一种是光→热→电的转换，另一种比较直接的方式是光→电的转换，即光伏发电。日常生活中提到的煤和石油等化石能源追根溯源也属于太阳能，是光—化学能转换的一种，但此过程由于十分漫长，且被认为是不可再生的能源。又因为现今能源紧张的问题，所以直接且快捷的太阳能发电技术越来越受到各国的重视。

光→电转换使用的是太阳能电池板。电池板的种类主要有4种，分别为单晶硅、多晶硅、非晶硅和化学染料电池板，考虑到路灯受风力的影响，选用转化率最高的单晶硅，以减少其使用面积，但单晶硅的提纯需要很高的成本。

1 逐日太阳能路灯的工作原理

本系统利用步进电机单轴跟踪方式完成逐日的功能，尽可能多的吸收太阳能并转化为电能储存到蓄电池中，以备在晚上供路灯照明和系统控制使用。其中系统主要受控于时间和日光的强弱，电光源为LED灯，采用LED灯作为路灯的光源，因为LED的特点是发光效率高，耗电量小，使用寿命长，工作温度低。相比于其他光源，可在同等亮度下更少的使用电量。利用光敏电阻感知日光的强弱，由单片机充当核心控制器。

系统总体设计思路如图1所示。光电转换元件将太阳能转化为电能，经过变换电路，将其所发出的电能转换成适于蓄电池充电的稳定电压，充到蓄电池中；……