太阳能草坪的系统组成
光伏发电系统具有以下特点:无转动部件，无噪音；无空气污染，无废水排放；没有燃烧过程，不需要燃料；维护简单，维护成本低；良好的运行可靠性和稳定性；太阳能电池作为关键部件，使用寿命长，晶体硅太阳能电池寿命可达25年以上；很容易根据需要扩大发电规模。
如DC负载光伏系统示意图所示。它包括光伏系统中的几个主要部件:光伏组件方阵:它是由太阳能电池组件(又称光伏组件)按系统要求串联和并联组成，在太阳光的照射下将太阳能转化为电能输出，是太阳能光伏系统的核心部件。一般来说，合格的太阳能充放电控制器有以下几种充放电保护方式:
a直充保护点电压:直充也叫快充，属于快充。通常，当电池电压低时，用大电流和相对高的电压对电池充电。但是，有一个控制点，也叫保护点，就是上表中的值。当充电过程中电池端电压高于这些保护值时，应停止直接充电。直接充电保护点电压也就是“过充保护点”电压，充电时电池端电压不能高于这个保护点，否则会造成过充，对电池有害。
b .均衡控制点电压:电池在直接充电后，一般会让充放电控制器袖手旁观一段时间，让其电压自然下降，当下降到“恢复电压”值时，就进入均衡状态。为什么要设计均衡？即直接充电完成后，部分电池可能会“倒扣”(端电压比较低)。为了把这些单个分子拉回来，使所有电池的端电压均匀，就需要用高电压、中等电流短时间充电，这就表现为所谓的均匀充电，即“均衡充电”。一般充电时间不宜过长，一般几分钟到十几分钟，但时间设置过长是有害的。对于配备一块电池和两块电池的小系统来说，平均充电意义不大。所以路灯控制器一般没有统一的充电，只有两个阶段。
c浮充控制点电压:一般在电池充满电后，让电池静置一段时间，使其端电压自然下降。当它下降到“维持电压”点时，就进入浮充状态。采用PWM(脉宽调制)模式，类似于“涓流充电”(小电流充电)。电池电压低了就充一点，低了就充一点，一个一个来。其实PWM模式主要是为了稳定电池的端电压，通过调整脉宽来降低电池的充电电流。这是一个非常科学的收费管理系统。具体来说，在充电后期，电池的剩余容量(SOC)>:在80%时，必须降低充电电流，以防止由于过充电而释放过多的气体(氧气、氢气和酸性气体)。
d过放电保护终止电压:这个很好理解。电池放电不能低于这个值，这个值是国家标准。虽然电池厂商也有自己的保护参数(企业标准或线路标准)，但最终都会向国标靠拢。需要注意的是，为了安全起见，一般12V电池的过放电保护点电压人为加上0.3V作为控制电路的温度补偿或零点漂移校正，这样11.10V的过放电保护点电压，24V系统的过放电保护点电压为22.20V，很多充放电控制器厂家都采用22.2V(24V系统)的标准。充满
作为光伏电池和铅酸电池之间的接口电路，电控制器一般被期望工作在最大功率点以实现更高的效率。然而，在实现最大功率点跟踪(MPPT)的同时，还需要考虑电池充电控制。常用的主电路拓扑主要有Buck变换器、Boost变换器、Cuk变换器等。一般光伏电池的输出电压波动较大，但buck变换器或boost变换器只能进行Buck或Boost变换。导致光伏电池无法大范围工作在最大功率点，导致系统效率下降。同时，Buck变换器的输入电流纹波较大，如果在输入端不增加储能电容，系统将工作在间歇状态，这将导致光伏电池的输出电流时断时续，无法处于最佳工作状态；但是Boost变换器的输出电流纹波较大，用这个电流给电池充电不利于电池的使用寿命；Cuk转换器同时具有升压和降压功能。将Cuk变换器应用于光伏系统的充电控制器，可以实现大范围的最大功率点跟踪，有利于提高系统效率。所以充电控制器的主电路往往选用Cuk变换器，其系统拓扑结构见Cuk充电控制器主电路图。
在负载电流连续的情况下，uk变换器电路的稳态过程如下:
1，开关管Vr导通周期
在此期间，开关管Vr导通，电容器C2上的电压使二极管D2反向偏置并关断。此时，输入电流iL2使L1储存能量。C2的放电电流iL2使L2储能并向负载供电，如连续工作模式下Cuk变换器的等效电路图(A)所示。
2.在开关管Vr关断期间，开关管Vr关断，二极管D2正偏导通，电源和Ll的能量释放电流il1充到C2，而L2的能量释放电流iL2用来维持负载，如Cuk变换器连续工作模式的等效电路图(b)所示。因此，C2在Vr关断期间被充电，在Vr接通期间被放电到负载，而C2起到能量转移的作用。太阳能草坪的电路原理相对简单。其控制器由升压电路实现。
元器件选择:BT1采用3.8V/80mA太阳能电池板，单晶硅最好，多晶硅次之；BT2选用两节1.2V/600mA镍镉电池。如果需要提高发光度或者延长时间，可以相应提高太阳能电池板和电池的功率。VQ2、VQ3、VQ5的β在200左右，VQ4需要β值大的晶体管。VD1应尽量选择低电压的晶体管，如锗管或肖特基二极管。LED可以是具有超高亮度散光或聚光灯的白色、蓝色和绿色。当选择红色、黄色、橙色和其他低压降led时，电路需要复位。R3和R5建议选择1%精密电阻；R4采用光敏电阻，亮阻10kω~ 20kω~ 20kω，暗阻1mω。其他电阻可以是普通碳膜(1/4)W和(1/8)W电阻。L1采用(1/4)W彩色电感，DC阻抗更小。
电路工作原理:白天有太阳光时，BT1将光能转化为电能，VD1给BT2充电。由于光照，光敏电阻阻值低，VQ4 b极低，关断。晚上没有灯的时候，光敏电阻的阻值很高，VQ4导通，VQ2 b也以很低的电平导通。由VQ3、VQ5、C2、R6和L1组成的DC升压电路工作，LED发光。
DC升压电路的核心是一个互补管振荡电路，其工作过程如下:VQ2导通时，电源通过L1、R6、VQ4给C2充电。因为C2两端的电压不能突然变化，所以VQ3 b极高，VQ3不导电。随着C2的充电，它的压降越来越高，VQ3 b的电位越来越低。当达到VQ3的导通电压时，VQ3导通，VQ5相继导通。C2通过VQ5 ce结、电源、VQ3 eb结放电(因为VQ2导通，我们假设其ec结短路，VQ3 e电极直接接电源正极)。
放电后，VQ3关断，VQ5关断，电源给C2充电。然后VQ3导通，VQ5导通，C2放电。如此反复，电路形成振荡。振荡过程中，VQ5导通时，电源通过L1和VQ5 ce接地，电流通过L1存储，VQ5关断时，L1产生感应电动势。这样可以提高电池电压直接驱动LED提高效率，但是随着电池电压的提高，相应的太阳能电池的价格也大大提高。只要电路元件设置得当，效率还是可以接受的。白天(如雨天)电池未充满电时，BT2可能会过度放电，损坏电池。所以加入R5形成过放电保护:当电池电压下降到2V时，VQ4的基极电位由于R5的分压不足以使其导通，从而保护电池。增大R5会影响VQ4的导通深度。