2.設計流程

　　典型設計流程可以概括如下：

　　（1）明確用戶實際需求，包括用戶要求的照明系統的光通量或者光照度分布，光色，照明時間。

　　（2）確定用戶所在地歷史氣象條件，包括過去一定年數，比如10年的太陽輻射數據，陰雨天分布，氣候溫度等。

　　（3）選擇照明系統，包括使用何種光源，何種燈具，其工作參數如何，功率為多少。

　　（4）確定電池參數，包括電池類型，電池電壓、容量等等。

　　（5）確定能量管理系統，包括典型電學參數，拓撲結構，能量管理系統，是否有太陽能組件最大功率跟蹤等。

　　（6）選擇太陽能組件，包括組件材料類型，組件開路電壓、短路電流、最大電壓電流。

　　3.設計分析

　　從圖1不難看出，能量流始自太陽光，經過太陽能組件、能量控制器、電池、光源控制器、光源，最后經過燈具到達用戶端，其可以概括在圖3中。顯然，每一步的轉化都伴隨著能量的損失，只有每一步都得到了優化，才可能達到整個系統的優化。這里只重點分析光源的光效對系統的影響。

圖3 離網系統的典型能量鏈

　　在此，我們設定一個固定的用戶需求和用戶所在地，也就是光輸出、照明時間、太陽輻射度等。太陽能組件和鉛酸電池都采用國內某著名品牌。LED選用Philips Lumileds的Rebel系列。通過優化光源的系統，比如調整LED數量，LED bin的選用和工作參數等，達到不同的光源光效，依此來分析相應的系統成本。結果如圖4。

圖4 LED光效對系統成本的影響

　　從圖可以看出，為了達到更高的光源光效，LED的成本大幅度上升，但是由于高光效的LED對應著小的太陽能組件和小的鉛酸電池容量，系統（LED + 太陽能組件 + 鉛酸電池）的成本反而下降！顯然，開發和選擇高光效的光源至關重要。

　　離網式太陽能照明系統已經得到了越來越多的應用。隨著LED技術的進一步發展，基于LED的此種系統必然會越來越普及。同時，這是一個復雜的系統設計。遵循“最惡劣”工作條件設計準則開展設計有利于保證系統的可靠性。分析優化系統的每一步能量轉化有助于整個系統設計的優化，并有助于降低系統成本。