一套完整的太陽能草坪燈（dēng）係統包括：光源、控製器、蓄電池、太陽能電池組件及燈體（tǐ）。白天，太陽能電池組件將（jiāng）光能轉化（huà）為電能通過控製器儲存到蓄電池內，晚上蓄電池通過控製器給光源供電，使其轉化為光能，照明裝（zhuāng）飾。燈體主要起係統防（fáng）護及（jí）白天的裝飾作用，保障這一循環正常運行。

其中光源、控製器、蓄電池是（shì）決定（dìng）草坪燈係統性能的關（guān）鍵，在（zài）設計中必須對其進行優化設計，合理配置。

1.光源

太陽能草坪燈由於受組件功率限製（zhì），光源功率必須很小，在零點幾瓦到幾瓦之間不等（děng），更多的是0。5W和1W。目（mù）前部分太陽能草坪燈采用節能燈作為光（guāng）源，普通（tōng）節能燈的（de）光效約為40～50 Lm /w，而LED燈目前光效已達90Lm/w，實驗室..已達120Lm/w以上，並且在保持同樣照度下，LED燈比（bǐ）普通日光（guāng）燈可節電40%以（yǐ）上，轉化效率相對較高。

另（lìng）外使用壽命方麵，普（pǔ）通日光燈的壽命為3000-5000h，LED燈在光衰達到70%時理（lǐ）論壽命（mìng）約10萬小時，實際使用（yòng）壽命可（kě）達5萬小時，為普通日光燈的10多倍（bèi），若每天工作8小時，一隻燈可（kě）用6250天，因此不需要經常更換，可大大節省維護費用（yòng）。LED燈被稱為綠色照明光源，其本身不含有毒有（yǒu）害物質（如：汞），避免了（le）熒光燈管破裂溢出汞的二次汙染，同時LED燈采用恒定直流電流驅動，不會產生任（rèn）何頻閃，又沒有（yǒu）幹擾輻射，對人體（tǐ）無危害；顯（xiǎn）色指數在80以上,燈光下物體的顏色更真實，色彩更豐富。

 因此,LED非常適合於太陽能草坪燈係統（tǒng）。在LED應用中.主（zhǔ）要的是（shì）恒流和散熱問題，雖然很多太陽能草坪（píng）燈已經采用（yòng）LED,但這些問題解決（jué）的並不是很好。

在恒流方麵，LED的特性與（yǔ）普通（tōng）二極管近似（sì），當電壓變化很小時，電流（liú）可能變（biàn）化很（hěn）大，比如當工作電壓變化0。

1V時，工作電流可能變化20mA左（zuǒ）右（yòu）。為了實現恒流，防止工（gōng）作電流（liú）過大，許多草坪燈使用串聯限（xiàn）流電阻，但極大的能量損失顯然不適合本來發電量就很有限（xiàn）的太陽（yáng）能草坪燈。這時（shí），可以設計恒（héng）流電路，現（xiàn）在有許多現成的專門針對LED開（kāi）發的（de）恒流芯片，將之和LED結合使用，不需要複雜的外（wài）圍電路，就能起到很好的恒流作用，有效保護LED,延長壽命。

在大功率LED應用中，散熱是另一個主要考慮的（de）方（fāng）麵，散熱（rè）做不好，會引起（qǐ）很（hěn）嚴重（chóng）的光衰，一些嚴重的半年內可能降到原來的一半，在草坪（píng）燈上大功率LED 多是（shì）單顆應用，采用（yòng）常規的鋁基板就可以滿足，這方麵的影響一般不大，但也需經試驗驗證（zhèng）。

2.蓄電池的選擇

近年來，市場（chǎng）上的太（tài）陽能草坪燈普遍采用（yòng）由鉛酸蓄電池或（huò）鎳氫（qīng）蓄電池和LED燈組成的係統。

在使用（yòng）過程中（zhōng），鉛酸電池需要加酸補液，維護工作（zuò）量很大（dà），同時硫酸電解液溢出時有可能損壞燈（dēng）體（tǐ）或其他公共設施。並且鉛酸蓄電池和鎳氫蓄電池比能量較小，就常用的4Ah電池（chí）來說，體積（jī）重量都很大，係統電（diàn）器件設置和安裝裝（zhuāng）置占（zhàn）用很大（dà）空間，不（bú）利於燈體結構的靈活設計。

鋰離子電池是20世紀開發成功的新型高能（néng）電（diàn）池，它具有很高的能量密度，在相同（tóng）容量的情（qíng）況下，重量是鎳氫蓄電池的一半，鉛（qiān）酸蓄電池（chí）的30%，，體積是鉛酸蓄電池和鎳（niè）氫蓄（xù）電池的20-30%。並且鋰離子電池的放電平（píng）台是3。7V,太（tài）陽能電（diàn）池組件的充電電壓為6V,相對於鉛（qiān）酸電池12V的放電平台，電池組件充電電壓為17V 來說，能夠減少（shǎo）電池片2/3的劃片次數，減少浪費，提高電池片的利用率（lǜ）。

鋰離子電池循環壽命高（gāo），在正常（cháng）條件下，它（tā）的充放電周期可超過500次。在天氣晴好的情況下，太陽能電池組件會給蓄電（diàn）池進行持（chí）續（xù）充電，而（ér）夜（yè）間隻消耗蓄電池容量的25%左右，這時候蓄電池（chí）就會處於持續的浮充狀態，能夠大（dà）大延長蓄電池的使用壽命。鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類對環境有危害的金屬物（wù）質，不含化學性能非（fēi）常活潑的金屬鋰，可以保障安全性（xìng），符合（hé）太陽能產品綠色、環保的設計理念。

3.控（kòng）製器的設（shè）計

由於太陽能（néng）電池組（zǔ）件的發電量隨天氣狀況、日照時間而變化，非常不穩定，因此太陽能光伏獨立發電係統中對（duì）蓄電池的充放電控製（zhì）要比普通應用中對蓄電池的充放電（diàn）控製更複雜一些。控（kòng）製器設計是否完善，直接決（jué）定整個太陽能草坪燈係（xì）統能否順利運行。

一個完整的太陽能草坪燈控（kòng）製器應該具有兩方麵的功能（néng）：..是功能控製，草坪燈用於草坪中，白天裝飾，夜晚起裝飾照明作用，根據不同的使用情況，有些需要整個晚上都工作，更多的則是工作4～8個（gè）小時，因此必須有光控開，光控關（guān），或（huò）者光控開，時控關的功能。

4.另（lìng）一方麵就是保護功能控製，包括對太（tài）陽能電池組件的防反衝保護，對（duì）蓄電池的過充（chōng）電保護，過放電保護，溫度補償功能,對（duì）LED的恒流驅動等。防止反充電功能，一般是在太（tài）陽能電池充電回（huí）路中串聯一（yī）個二極管，二極管防止反充電，多采用肖特基二極管，肖特基二（èr）極管的壓降（jiàng）比普通二極管要（yào）低。

對於太陽能草坪燈來說，很多鋰離子電池本身帶有保護板，防止過充電功能，防止過放電（diàn）功能等（děng），在控製器設計中（zhōng），就不需（xū）要增加這些功能。如若沒有保護板就必（bì）須在控（kòng）製器中（zhōng）加入這些功能，因（yīn）為很多蓄電池過放會造成..性損壞。所以要針對使用情況而定，並且放電截止電壓不宜過低。

對LED的恒流驅動，主要是通過升壓電（diàn）路或者結合專用的恒流芯片，調整輸入LED的電流，使之（zhī）在蓄電池電壓不斷變化的情況（kuàng）下仍（réng）能夠保持對LED的恒流驅動。

5.其他方麵

將光源設置為閃爍變化，既可以使太陽能草坪燈發光具有動態效果，又可以通過改變閃爍占（zhàn）空比（bǐ）減（jiǎn）小蓄電池平均輸出電流，延長係統工作時間，同時將草坪燈設置為時控，千萬不要設為整（zhěng）個晚上都亮（liàng），造成過多浪費，或者減（jiǎn）小太陽能電池組件的功率和蓄（xù）電池（chí）的容量，降低成本。

 太（tài）陽能電池封裝形式。目前太（tài）陽能（néng）電池的封裝形式主要有兩種，層壓和（hé）灌封。采用層壓機進行層壓可（kě）以使太陽能（néng）電池組件工作壽命達25年以上，灌封雖然外觀能做得很漂亮，但是由於灌封膠的耐老化性很差，容易變黃（huáng）或脫層脫落，使得發電效率嚴重降低或不能使用，直接置於室（shì）外陽光下，其工作壽命僅（jǐn）僅（jǐn）1-2年。

因此，對於戶用小型小功率太陽能草坪燈，在沒有壽命要求的（de）情況下，可以使用灌封膠灌封（fēng）封裝形式，而對應用於（yú）正式場合，使用年限有規定的太陽能草坪燈，必須使用層壓的封裝（zhuāng）形式。