（一）LED照明光源的設(shè)計

　　由于庭院式LED路燈的高度只有3.5m,宜采用小功率LED組成面光源。一盞太陽能LED路燈共需要對稱的兩塊LED面光源。每塊需36只φ5mm的高亮度大角度自光LED.經(jīng)排列測試，以LED間隔2cm為陣列排布的光源發(fā)光更均勻，無光斑間隙，同時可使照射面積更大。將36只LED焊接存12cm×12cm的印刷電路扳（MCPCB）上，并進(jìn)行密封防水處理。為美觀裝飾，同時使燈架底部有一定的亮度，在支架管頭處安裝了兩個球燈，每個球燈需要6只LED,整個系統(tǒng)共需要84只LED。

　　選擇流過單只LED的電流16mA,每盞路灼的總電功率為5.4W.在12V的直流電壓下，總電流為450mA。

　　經(jīng)測試，照射到地面的中心最大照度為121x.符臺《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GJJ45-1991）中次干公路（81x）的標(biāo)準(zhǔn)。

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　　無論太陽能燈具大小，一個性能良好的充放電控制器是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命，必須對它的充放電狀態(tài)加以限制，防止蓄電池過充電及深度放電；當(dāng)蓄電池充滿時，通過旁路使蓄電池防止過充電。當(dāng)達(dá)到規(guī)定放電深度電壓時，切斷蓄電池與負(fù)載的連接。我們選擇的控制器可進(jìn)行多種編程選擇，通過比較太陽能電池板的開路電壓來識別是白天還是黑夜，可白行設(shè)定光控的開啟點(diǎn)和任意設(shè)定開啟后的工作時間。

　　（三）蓄電池容量的確定

　　確定蓄電池的容量，首先要了解接入系統(tǒng)的負(fù)載每天需要的電量；其次根據(jù)氣候條件蓄電池需要存儲多少天的電量。測算時要注意電池容量會受到諸多因素影響，例如放電深度、放電率、溫度、控制器效率、老化和反復(fù)充電特性等。并不是容量愈大愈好，過大的電池容量一方面增大系統(tǒng)成本，同時，如果太陽能電池輸出功率不足，蓄電池經(jīng)常處于欠充滿狀態(tài)，將會導(dǎo)致電池硫酸化增加，容量降低，壽命縮短。

　　選用免維護(hù)鉛酸閾控式蓄電池，容量的確定方法如下：

　　蓄電池容量=（自給天數(shù)×日平均負(fù)載）/最大放電深度。

　　設(shè)計路燈每日工作6小時，工作電流為450mA.由此可得出每日耗電2.7Ah.設(shè)計自給天數(shù)為3天；能保證連續(xù)3.5個陰天仍能維持系統(tǒng)工作。取蓄電池的放電深度為50%.

　　自給天數(shù)是指在深度陰、雨、霧天中，幾乎沒有對蓄電池的充電能力時，維持工作的天數(shù)。依據(jù)此天數(shù)算出的容量為：（2.7Ah×3天）/o.5=16.2Ah.選取12V/17Ah蓄電池即可。

　　太陽能電池每天充電能力要略大于2.7Ah,才能維持系統(tǒng)正常工作。也就是說，只有每天略有節(jié)余，才能保證蓄電池的容量始終維持飽滿狀態(tài)。事實(shí)上，盡管出現(xiàn)連續(xù)3天陰天，也很少出現(xiàn)充電能力為零的情況。一般陰天日充電雖達(dá)不到日放電2.7Ah的水平，仍會有不同程度的補(bǔ)充。由此在第4天和第5天仍然有維持負(fù)載工作的極大可能。

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　　根據(jù)青島地區(qū)近20年氣象資料得到平面太陽輻射月均值，采用實(shí)測法確定其斜面太陽輻射月均值。采用通用的峰值小時法，折算成日均輻射值后可得各月峰值日照時數(shù)。再根據(jù)蓄電池每日充電略高2.7Ah,可算出太陽能電池板的輸出電流值，取太陽能電池板的輸出工作電壓為17.5V,則可確定各月最低電池板的輸出功率，見表1.

表1 青島地區(qū)各月斜面太陽輻射及所需太陽能電池輸出功率（針對每日充電2.7Ah）

　　如果以太陽最低輻射的12月為設(shè)計月，則太陽能電池的輸出功率需要27W,同時其它月份都能保證。

　　如果選擇輻射最強(qiáng)的6月份為設(shè)計月，則選擇太陽能電池容量為llW,但其它月份均無法保證，這是不可取的。我們確定20W的輸出容量，雖然在1月、11月和12月存在風(fēng)險，但我們通過合理確定電池板的方位及增加反光鏡等措施來彌補(bǔ)自身功率輸出的不足。