一套完整的太陽（yáng）能草坪燈係統包括：光源、控製器、蓄電池、太陽（yáng）能電池組件及燈（dēng）體。白天，太陽能電池組件將光能轉化為電能通過控製器（qì）儲存到蓄電池內，晚上蓄電池通過控製器（qì）給光（guāng）源（yuán）供電，使其轉化為光能，照明（míng）裝飾。燈體主要起係統防護及（jí）白天的裝飾（shì）作用（yòng），保障這一循環正常運行。

其中光源、控製器、蓄電池是決定草坪（píng）燈（dēng）係統性能的關（guān）鍵，在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（píng）燈由於受組件功率限製，光（guāng）源功率（lǜ）必須很小，在零點（diǎn）幾瓦到幾瓦之（zhī）間不等，更多的是0。5W和1W。目前部分太陽能（néng）草坪燈采用節能燈作為光源，普通節能燈的光效約為40～50 Lm /w，而LED燈目前光效（xiào）已達90Lm/w，實驗室..已達120Lm/w以上，並且在保持同樣照度下，LED燈比普通日光燈可節（jiē）電40%以上，轉化效（xiào）率相（xiàng）對（duì）較高。

另外使用壽命方麵，普通日光燈的壽命為3000-5000h，LED燈在（zài）光衰達到70%時理論壽命約10萬小時，實際使用壽命可達5萬（wàn）小（xiǎo）時，為普通日光燈的10多倍，若每（měi）天工作8小時，一隻燈（dēng）可用6250天，因此不需（xū）要經（jīng）常更換，可（kě）大大節省維護費用。LED燈被稱為綠色照明光源，其本身不含有毒有害（hài）物質（如：汞（gǒng）），避免了熒光燈管破裂溢出汞的二次汙染，同時LED燈采用恒定直（zhí）流電流驅動，不會產生任何（hé）頻閃，又沒有幹擾輻射，對人體無危害；顯（xiǎn）色指數在80以上（shàng）,燈光下物體的顏色更真實，色彩（cǎi）更豐富。

 因（yīn）此（cǐ）,LED非常適合於太陽能草（cǎo）坪燈係統。在LED應用中.主要（yào）的是恒流和散熱問題（tí），雖然（rán）很多太陽能（néng）草（cǎo）坪燈已經采用LED,但這些問題解決的並不是很好。

在恒流方麵，LED的特性與普通二（èr）極管近似，當電壓變化很小時，電流可能變（biàn）化很大，比如（rú）當工作電壓變化0。

1V時，工（gōng）作電流可能變化20mA左右。為了實現恒流，防止工作電流過大，許多草坪燈使用串聯限流電阻，但極大的能量損失顯然不適合本來發（fā）電量就很有限（xiàn）的太陽能草坪燈。這時（shí），可以設計恒流電路，現在有許多現（xiàn）成的專門（mén）針對LED開發的（de）恒（héng）流芯片，將之和（hé）LED結合使用，不需要（yào）複雜的外圍電路，就能起到很好的（de）恒流作用（yòng），有效保護LED,延長壽命。

在大功率LED應用中，散熱是另一個（gè）主要考（kǎo）慮的方麵，散熱做不好，會引起很嚴重的光衰（shuāi），一些嚴重（chóng）的半年內（nèi）可能降到原來的一半，在草坪燈（dēng）上大功率LED 多是單顆應用，采（cǎi）用常規的鋁基（jī）板就可（kě）以滿足，這方麵的（de）影響一般不大，但也（yě）需經試驗驗證。

2.蓄電池的選擇

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

在使用過程中，鉛酸（suān）電池需（xū）要加酸補液，維護工作量很大，同時硫酸電解液溢出時有可能損壞燈體或（huò）其他公（gōng）共設施。並且鉛酸蓄電（diàn）池和鎳氫蓄電池比（bǐ）能量較（jiào）小，就常用的4Ah電池來說，體積（jī）重量都（dōu）很大，係統（tǒng）電（diàn）器（qì）件設置和安裝裝置占用很大（dà）空間，不（bú）利於燈體結構的靈活（huó）設計。

鋰離子電池是20世紀開發成功（gōng）的新型高能電池，它具有很高的能量密度，在相同容量的情況下，重量（liàng）是鎳氫蓄電池的一半，鉛酸蓄電池的（de）30%，，體積（jī）是鉛酸（suān）蓄（xù）電池和鎳氫蓄電池的20-30%。並且鋰（lǐ）離子電池的放電平台（tái）是3。7V,太陽能電池組件的充電電壓為6V,相對於鉛酸電池12V的放（fàng）電（diàn）平台，電池（chí）組件充電電（diàn）壓為17V 來說，能夠減少電池片2/3的劃片次數，減少浪費，提高（gāo）電池（chí）片（piàn）的利用率。

鋰（lǐ）離子電池循環壽命高（gāo），在正常條件下，它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（zǔ）件會給蓄電池進行（háng）持續充電（diàn），而夜間隻消耗蓄電池容量的25%左右，這時候蓄電池就會處於持（chí）續的浮充狀態，能夠大大延長蓄電池的（de）使用壽（shòu）命。鋰離子（zǐ）電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類對（duì）環境有危害的金屬物質，不含化學性能非常活潑的金屬鋰，可以保障安全性，符合太（tài）陽能產（chǎn）品綠（lǜ）色、環保的設計理念。

3.控製器的設計

由於太陽能電池組件的發電量隨（suí）天氣（qì）狀況、日照時間而變化，非常不穩定，因此（cǐ）太陽能光伏獨立（lì）發電係統中對蓄電池的充（chōng）放電控製要比普通應用中對蓄電池的充放電控製更複雜一些。控製器設計是（shì）否完（wán）善，直接決定整個太陽能草坪燈係統能否順利運（yùn）行。

一個完整（zhěng）的太陽能草坪燈控製（zhì）器應該（gāi）具有兩方麵的（de）功（gōng）能：..是功能控製，草坪燈用於草坪中，白天裝飾，夜（yè）晚起（qǐ）裝飾照（zhào）明作用，根據不同的使用情況，有（yǒu）些需要整個晚上都工作，更多的則（zé）是工作4～8個小時，因此必須有光控開，光控關，或者光控開，時控關的功能。

4.另一方麵就是保護功能控製，包括對太陽能電池組件的防反衝保護，對蓄電池的過充電保護，過放電保護，溫度補償功能,對LED的恒流（liú）驅動等。防（fáng）止反充電功能，一般是在太陽能電池充電回（huí）路中串聯一（yī）個二（èr）極管，二極管防止反充電（diàn），多采用（yòng）肖特基二極管，肖特基二極管（guǎn）的壓降比普通二極管要低。

對於太陽能草坪燈來說，很（hěn）多鋰離子電池本身帶有保護板，防止過充電功能，防（fáng）止過放電功（gōng）能（néng）等，在控製器設計中，就不需要增加這些功能。如若沒有（yǒu）保護板就（jiù）必須在控製器中加（jiā）入這些功能，因為很多蓄（xù）電池過放會造成..性（xìng）損（sǔn）壞（huài）。所以要針（zhēn）對使用情況（kuàng）而定，並且放（fàng）電截止電壓不（bú）宜過低。

對LED的恒流驅動，主要是通過升壓電路或者（zhě）結合專（zhuān）用的恒流芯片，調整輸入LED的電流，使之在蓄（xù）電池電壓不斷變化的情況下仍能夠保持對LED的恒流驅動。

5.其他方麵

將光源設置為閃爍變（biàn）化，既可以使太陽能（néng）草坪燈發光具有動態效果，又可以通過改變閃爍占空比減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（qiān）萬不要設為（wéi）整個晚上都亮，造成過多浪費，或者減小太陽能電池組（zǔ）件的功率和蓄電池的容量，降低（dī）成本。

 太（tài）陽能電池封裝形式。目前太陽能電池的（de）封裝形式主要有兩種，層壓（yā）和灌封。采用層壓機進行層壓可以使太（tài）陽（yáng）能電池組件工作壽命達25年（nián）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（chà），容易變黃或脫層脫落（luò），使得發（fā）電效率嚴重降低或不能使用，直接置於室外陽光下，其（qí）工作壽命僅僅1-2年（nián）。

因此，對於戶用小型小功率太陽能草坪燈，在沒（méi）有壽（shòu）命要求的情況下，可以使用灌封膠灌封封裝形式，而對應（yīng）用於正式場合，使用年限有規定的太陽能草坪（píng）燈，必須使用層壓的封裝形（xíng）式。