太阳能照明系统的设计与应用
1．设计条件
太阳能照明系统的设计需要了解以下几个问题。
(1）了解当地的平均日照时间、纬度，这点可以从国家气象资料中查到。
(2）系统的负载功率多大，负载的电压与电流多大。
(3）系统每天需要工作多少小时，当地连续阴雨天气为多少。
2．设计计算
目前太阳能照明系统主要用在路灯照明上，今以100W路灯作为应用实例，就使用太阳能电池与蓄电池分析如下。
(1）计算照明器的耗电量。为了使太阳能电池板能为负载提供足够的电源，就要根据照明器的功率，合理分析。 LED 路灯为100W功率，如每天使用10个 h 可以计算出每天的耗电量为100Wx10h=1000Wh。
(2）计算太阳能池板的供电量。供电量肯定大于耗电量，应按每日有效日照时间为 M 小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，一般为70%，要求太阳能电池板的输出功率应为1000Wh/ M /70%, M 有不同算法，本文就按各地平均日照时间算，各地平均日照时间与气候有关，全国各地平均日照时间参考如下：
杭州3.42h，长春4.8h，南昌3.81h，沈阳4.6h，福州3.46h，北京5h，济南4.44h,天津4.65h，郑州4.04h，呼和浩特5.6h，武汉3.80h，长沙3.22h，乌鲁木齐4.6h，广州3.52h，西宁5.5h，海口3.75h，成都2.87h，西安3.6h，贵阳2.84h，上海3.8h，昆明4.26h，南京3.94h，拉萨6.7h，合肥3.69h。
在杭州可推出100W路灯需配太阳能电池功率为412W(1000Wh/3.42/70%)，在选择时应按412W功率选配太阳能电池板。
(3）计算太阳能电池板的输出电压。太阳能输出电压应大于蓄电池电压，两者之间为1.4倍，所以12Vx1.4为17V左右。这样已知太阳能电池板的功率与输出电压，就可通过采购太阳能电池板先经串联达到所需电压，然后按电池电流计算，并联达到所需功率，完成太阳能电池板的组装。
(4）测试太阳能电池板在弱光时的电压。当光线低于60lux时，其端电压应为2.2V左右；当正午阳光为3万～3.5万 lux 时，电压为3.5V左右，电流达到400mA左右。表示该太阳能电池性能良好。
(5）计算蓄电池的耗电容量。蓄电池电流为100W/12V为8.3A，而每天晚上工作10h则耗电容量为83Ah。
(6）蓄电池的供电容量应大于耗电容量。蓄电池的供电容量应考虑南方在阴雨天没太阳的时候能连续工作7天以上：83X7为580Ah。
以上的计算结论如下：太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上，系统才能正常工作；太阳能电池的电压要为蓄电池的工作电压1.4倍，才能保证给蓄电池正常供电；蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上才能工作。蓄电池是整个太阳能路灯系统的关键部分，它是整个太阳能系统的储备能源设备，白天时太阳电池给蓄电池充电，晚上系统和负载所用电高6倍是合理的。http://www.ledlongtech.com/
