โครงสร้างระบบไฟส่องสว่างพลังงานแสงอาทิตย์

ระบบไฟส่องสว่างพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยวงจรควบคุมหลักไมโครคอมพิวเตอร์ แผงโซลาร์เซลล์ เครื่องชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่ ชุดแบตเตอรี่ ตัวขับแหล่งกำเนิดแสง LED และหลอดไฟ LED (1) วงจรควบคุมหลักไมโครคอมพิวเตอร์: วงจรควบคุมหลักไมโครคอมพิวเตอร์เป็นแกนควบคุมของระบบไฟส่องสว่างพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมด (2) วงจรขับการชาร์จ: วงจรขับการชาร์จประกอบด้วยโมดูลขับ MOSFET และ MOSFET โมดูลขับ MOSFET ใช้การแยกด้วยออปโตคัปเลอร์ความเร็วสูง เอาต์พุตตัวปล่อย การป้องกันการลัดวงจร และฟังก์ชันปิดเครื่องอย่างรวดเร็ว MOSFET ที่เลือกใช้คือ IC เฉพาะสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งไมโครคอมพิวเตอร์แบบชิปเดี่ยวที่แยกและประหยัดพลังงาน ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเต็มรูปแบบสำหรับการขับ LED คือ 150-200V และกระแสเอาต์พุตคือ 8-9A มีช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้ากว้าง การควบคุมแรงดันไฟฟ้าและการควบคุมโหลดที่ดี ความสามารถในการป้องกันการรบกวนสูง และการใช้พลังงานต่ำ ระบบจะทำการชาร์จชุดแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ไปยังแบตเตอรี่ผ่านวงจรขับการชาร์จ และยังมีมาตรการป้องกันที่เหมาะสมในวงจรด้วย (3) วงจรขับ LED: ประกอบด้วยโมดูลขับ IGBT และ MOSFET ซึ่งทำหน้าที่ปรับความสว่างของไฟถนนและเปิดปิดไฟถนน (4) กลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์: กลุ่มเซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ (แรงดันใช้งานประมาณ 0.5V กระแสใช้งานประมาณ 20-25mA/cm2 และพื้นที่ 10cm×10cm) ที่ต่ออนุกรมและขนานกันเพื่อสร้างโมดูล โมดูลมาตรฐานหนึ่งโมดูลประกอบด้วยเซลล์เดี่ยว 36 เซลล์ ดังนั้นโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์หนึ่งโมดูลสามารถสร้างแรงดันได้ประมาณ 17V กลายเป็นชุดแบตเตอรี่ที่มีแรงดันใช้งาน 12V เมื่อระบบใช้งานต้องการส่วนประกอบที่มีแรงดันและกระแสสูงกว่า สามารถนำส่วนประกอบหลายๆ ชิ้นมาประกอบกันเป็นแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้ได้แรงดันและกระแสที่ต้องการ (5) ชุดแบตเตอรี่: เนื่องจากพลังงานที่ได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไม่เพียงพอต่อความต้องการของโหลดอิเล็กทรอนิกส์เสมอไป เมื่อแผงเซลล์แสงอาทิตย์เองไม่สามารถให้พลังงานได้เพียงพอ แบตเตอรี่ก็ยังสามารถทำให้โหลดทำงานได้ จำเป็นต้องมีการจัดเก็บพลังงานหากโหลดอิเล็กทรอนิกส์จำเป็นต้องทำงานในเวลากลางคืนหรือในวันที่เมฆมากหรือมีเมฆปกคลุม พลังงานที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่มีขนาดที่เพียงพอต่อความต้องการโหลดอิเล็กทรอนิกส์เฉลี่ยต่อวันในระหว่างการทำงานแบบอิสระ โดยทั่วไปแล้ว ควรสามารถสำรองพลังงานสำหรับการให้แสงสว่างในเวลากลางคืนได้ 5 ถึง 7 วัน ในระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระ พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตโดยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไม่ได้ถูกใช้ในเวลาเดียวกันกับที่ผลิตพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นแบตเตอรี่จึงจำเป็นในระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบอิสระส่วนใหญ่ (6) อุปกรณ์สื่อสาร: ประกอบด้วยโมดูลส่งข้อมูลไร้สาย โมดูลส่งข้อมูลไร้สายรองรับ GPRS พร้อมอินเทอร์เฟซ RS-232 ระยะการสื่อสารสูงสุด 100 เมตร และมีความทนทานต่อการรบกวนสูง