基于改善季節性負載光伏太陽能路燈運行可靠性的目的，采用新一代自適應單純太陽能供電路燈控制器設計的方法，通過功率調節，電量檢測和剩余電量計算、組網功能等對蓄電池的充、放電以及路燈的開、關、最大功率跟蹤等智能控制，提高了太陽能電池的轉換效率，延長了蓄電池的使用壽命，降低產品造價。得到了自適應單純太陽能供電路燈控制器是提高季節性負載光伏太陽能路系統可靠性保證的結論。

　　大陽能路燈以其無需鋪設電纜，不消耗常規能源等優點得到了廣泛認可。然而太陽能路燈還存在一些問題造成其成本偏高，可靠性不穩定，、比如電池往往不到一年就需要更換，不僅提高了后期維護的費用，而且增加了客戶的消費成本，也造成了資源浪費。其次是太陽能屬于不穩定能源，而且能量分布不均，夏天能量充足，但路燈使用時間短，冬天有效光照時間短，但路燈使用時間長，大大降低了運行的可靠性，其原因主要受到太陽能路燈控制器性能的影響。太陽能控制器是太陽能光伏系統中的核心部分，主要完成對蓄電池的充、放電、調光和路燈的開、美控制，以及在過充、過放電、過載等情況發生時對系統進行及時和有效地保護，保證照明時間，確保可靠性，有效延長電池壽命，降低成本。

　　1 太陽能路燈控制器的主要設計要求和發展階段

　　太陽能路燈控制器的技術和質量的主要要求有：

　　1）供電系統，根據太陽能路燈蓄電池板特性，要設計成恒流輸出：

　　2）過充，過放保護；

　　3）具有系統功率調節功能；

　　4）建立網絡控制系統；

　　5）根據市場要求，產品模塊化。

　　太陽能路燈控制器的發展到日前為止已經經歷了3個階段：第一代功能比較簡陋，開關燈控制需要外接光敏感應器，定時時間不可設置，沒有電池保護電路，系統壽命非常短暫，很快就被市場淘汰：第二代在第一代的基礎上，設置了電池保護電路，通過太陽能路燈蓄電池組件搜集光敏數據，通過開關或程序設置定時，技術上有了階躍式的發展，逐漸被市場接受：第三代路燈控制器在于多數商家采用了PWM充電控制功能，對蓄電池進行涓流充電，有效延長了電池壽命，降低了使用成本，從而進一步擴大市場占有率。

　　一個好的控制器可以彌補甚至解決純太陽能路燈的諸多問題，提高其呵靠性。白適應太陽能供電路燈需要開發第四代控制器，它的特點是具有白適應燈的功率調節功能，電量檢測和剩余電量計算是必備的：同時具有組網功能，這樣可以保持整條街的路燈亮度一致，并可以進行通訊。

　　2 自適應單純太陽能供電路燈控制器的設計

　　日前各種現代控制理論，如白適應控制、自學習控制、模糊邏輯控制、神經網絡控制等先進控制理論和算法也大量應用在光伏發電系統中。其中自適應控制太陽能供電路燈控制器設計是值得推進的技術。

　　2.1設計目標

　　白適應單純太陽能供電路燈的設計目標：主要針對支路和供行人和非機動車通行的居住區道路和人行道路燈，對于南風能供電或風光互補的路燈系統本設計同樣適合：由于太陽能的不可靠性以及主干道的照明設計標準的嚴格性，單純太陽能供電比市電供電的路燈控制器的設計更為復雜，如系統控制需要太陽能和市電切換，則在本設計的基礎上進行精簡就好了。目標地點位于北京市內。

　　2.2 自適應單純太陽能供電路燈控制器設計特點及功能

　　白適應單純太陽能供電路燈控制器設計方案的宗旨：通過精確控制，達到降低成本，提高可靠性的日的。主要具有以下幾個特點及功能（以太陽能路燈儲能器件為鉛酸電池為例）：

　　1）MPPT電路

　　根據太陽能路燈蓄電池板的特性，如將太陽能路燈蓄電池陣列的輸出電壓控制在某個恒定電壓值附近，則太陽電池在整個工作過程中近似日標在最大功率點處，太陽能電池組件的能量轉換效率最高。利用PWM技術并通過對負載穩壓來實現對LED的恒流，從而保證了LED的可靠使用141.采用意法半導體公司的MPPT專用芯片SPV1020.跟蹤效率可達98%，能量轉換效率為95%.理論上，使用MPPT技術會比傳統方法效率提高50%，實際測試中，由于周圍環境影響與各神能量損失，最終的效率也可以提高20%-30%.