太陽能發電系統是利用太陽能電池板（PV板）吸收太陽的光能轉化為電能，充電給蓄電池儲能，再輸出直流低壓電（通常小系統是12V或24V），或經過逆變器變為220V等常規市電，從而實現將太陽的能源利用起來給用電器的環保節能方案。

太陽能發電核心器件是太陽能控制器，其性能及設計水平直接影響著系統的效率和性價比，甚至工作壽命和維護成本，特別是蓄電池的壽命。

太陽能庭院燈由太陽能電池板、控制器、蓄電池、12V光源組成電器部分配件，再加上燈桿、燈罩、燈座、太陽能板支架等五金部分配件組合而成，見右圖。蓄電池是系統中投資成本比例較大，控制必須做到任何情況下不能讓蓄電池過充電或過放電，否則將大大縮短其壽命。

目前，太陽能電池板效率較高的約為23%。并可對蓄電池的過充過放電進行保護。這就是太陽能控制器的主要任務。

一、太陽能庭院燈太陽能控制器功能

蓄電池反接保護即“+”、“-”極接反保護；太陽能電池反接保護；負載過流及短路，浪涌沖擊保護；蓄電池開路保護如蓄電池開路，控制器切斷負載，以保證負載不損壞；過充、過壓保護；電池類型可選擇普通鉛酸或膠體鉛酸；蓄電池過放電保護；軟輸出啟動，防止負載接入時蓄電池電壓突降的誤保護；線路防雷保護，防止雷電從太陽能板及引線入燒控制器；光控、時控或光/時混控開關，可編程選擇；各種狀態顯示即充電中、充電狀態、負載狀態；PWM充電方法，浮充功能優越；夜間防反向放電保護；PWM環境溫度補償；全電子開關，有效延長控制器壽命，減少工作電流損耗。

二、技術參數（以環境溫度25℃為準）見附表

三、太陽能控制器種類

使用單片機可使充電工作做得簡單而效率又高。線路選擇不選擇并聯式，因充滿電時如對PV板輸出端短路會影響PV板的使用壽命。所以選用串聯式為宜。單片機PWM系統具有光伏最大功率點跟蹤能力，光伏電池利用率較高，PWM讓蓄電池趨向充滿時，脈沖的頻率和時間縮短，充電過程中平均充電電流的變化更符合蓄電池的荷電狀態，真正從0到100%充電工作。

太陽能PV板對蓄電池的充電分為直充、浮充和涓流充電三個階段。設計電路時，必須對蓄電池的充放電電壓設定點做溫度修正補償，即對各充、放電階段的電壓設定值隨溫度變化而自動調整。溫度補償要滿足蓄電池的技術條件，單節以4mV/℃作為參考值。

大部分的蓄電池廠家建議蓄電池（膠體電池不需要）需要偶爾的進行過充電。這就要進行每兩個月一次均衡充電。讓正常充電完成一小時后，再直充，最高電壓為16V，然后停充一小時，再均衡充電，重復2～3次即完成均衡充電過程。

四、控制器

本控制器為太陽能庭院燈用，負載50W以下，5A電流作為系統設計已足夠。控制器由充電電路、放電電路、狀態指示電路、溫度補償電路組成。

蓄電池BTl為12V34Ah全密封電池，是控制器的主電源。電容C1、C3、C4為高頻濾波電容，濾除PV板和負載產生之多余高頻雜波，減少對單片機和系統的干擾。壓敏電阻RVl吸收雷電經PV板和引線進入控制器的閃壓。T4、D6等元件把12V電池輸入的電壓穩定約10V，防止電池電壓變化對系統的影響。T2、D4穩壓5V供給單片機及個別元件使用。D1、D3為MOS管柵極保護用元件。R1、R2、R12、R28、D5 組成太陽能PV 板電壓檢測電路，把PV 板的各種狀態輸入U1 的③腳反映給單片機，而且對庭院燈起自動開關燈作用。R19、R24、C6 組成蓄電池電壓檢測電路，從蓄電池的兩端電壓反映電池的所在狀態，再由單片機軟件處理，作出相應的充電各階段控制。單片機U1 的①腳為正電源腳，⑩腳為控制器地線，即蓄電池的負極端。④腳為鉛酸液體電池和膠體電池選擇功能腳，通過S4 開關閉合確定為蓄電池是膠體結構。T3 是控制負載輸出用之三極管，當它導通時，MOS 輸出控制管T 會關斷，從而負載RL 沒有電能，輸出保護LEDl 亮。