太陽能路燈簡介


太陽能路燈以太陽光為能源，蓄電池儲能，以LED燈為光源，白天充電晚上使用，無需復(fù)雜昂貴的管線鋪設(shè)，可任意調(diào)整燈具的布局，安全節(jié)能無污染，無需人工操作工作穩(wěn)定可靠，節(jié)能省電免維護。


系統(tǒng)由太陽能電池組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制器、蓄電池和燈桿幾部分構(gòu)成；燈頭部分以1W白光LED矩陣作為發(fā)光源。太陽能供電系統(tǒng)中，蓄電池的性能好壞直接影響系統(tǒng)的綜合成本及使用壽命，我公司采用的蓄電池為太陽能專用膠體蓄電池，其使用壽命是普通鉛酸免維護電池的3倍以上，可達5-8年！有利于系統(tǒng)維護費用的降低；充放電控制器具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等，實現(xiàn)很高的性價比。


系統(tǒng)工作原理簡單，利用光伏效應(yīng)原理制成的太陽能電池板，白天接收太陽輻射能轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低、太陽能電池板開路電壓為4.5V左右時，充放電控制器動作，蓄電池對燈頭放電。燈亮8.5小時后，充放電控制器動作，熄燈。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池及控制開燈、熄燈時間。


  LED路燈的優(yōu)勢：


 1、高效節(jié)能比普通高壓鈉燈節(jié)能一半以上


 2、超長壽命半導(dǎo)體芯片發(fā)光，無燈絲，無玻璃泡，不怕震動，不易破碎，使用壽命可達五萬小時（普通白熾燈使用壽命僅有一千小時，普通節(jié)能燈使用壽命也只有八千小時）


 3、綠色環(huán)保不含汞和氙等有害元素，利于回收和利用，而且不會產(chǎn)生電磁干擾（普通燈管中含有汞和鉛等元素，節(jié)能燈中的電子鎮(zhèn)流器會產(chǎn)生電磁干擾）


 4、光效率高發(fā)熱小，90%的電能轉(zhuǎn)化為可見光（普通白熾燈80%的電能轉(zhuǎn)化為熱能，僅有20%電能轉(zhuǎn)化為光能）


 5、安全系數(shù)高所需電壓、電流較小，發(fā)熱較小，不產(chǎn)生安全隱患，可用于礦場等危險場所


 6、市場潛力大低壓、直流供電，電池、太陽能供電即可，可用于邊遠山區(qū)及野外照明等缺電、少電場所。 


保定市盛陽新能源有限公司是專業(yè)的LED路燈生產(chǎn)廠家，自主開發(fā)生產(chǎn)太陽能路燈、太陽能風(fēng)能互補路燈、太陽能市電互補路燈，在設(shè)計——研發(fā)——生產(chǎn)太陽能LED路燈方面突破了太陽能路燈常見的三大問題（功率高，LED光衰快，無功耗輸出多）等嚴重影響路燈造價與效率的問題。大大減少了成本，增長了使用壽命。更久遠的售后服務(wù)與質(zhì)保使太陽能路燈的推廣工作，節(jié)能事業(yè)進一步發(fā)展。


與太陽能的可再生、清潔無污染以及LED的環(huán)保節(jié)能相比，常規(guī)化石能源日趨緊張，并且使用后對環(huán)境會造成了日益嚴重的污染、二氧化碳排放，所以，太陽能LED照明作為一種方興未艾的戶外照明，展現(xiàn)給我們的將是無窮的生命力和廣闊的前景。


太陽能路燈概述及設(shè)計



太陽能路燈以太陽光為能源，白天充電晚上使用，無需復(fù)雜昂貴的管線鋪設(shè)，可任意調(diào)整燈具的布局，安全節(jié)能無污染，無需人工操作工作穩(wěn)定可靠，節(jié)省電費免維護。
  1.系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由太陽能電池組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制箱（內(nèi)有控制器、蓄電池）和燈桿幾部分構(gòu)成；太陽能電池板光效達到127Wp/m2，效率較高，對系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計非常有利；燈頭部分以1W-5W白光LED和1W-5W黃光LED集成于印刷電路板上排列為一定間距的點陣作為平面發(fā)光源。
控制箱箱體以不銹鋼為材質(zhì)，美觀耐用；控制箱內(nèi)放置免維護鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統(tǒng)選用閥控密封式鉛酸蓄電池，由于其維護很少，故又被稱為“免維護電池”，有利于系統(tǒng)維護費用的降低；充放電控制器在設(shè)計上兼顧了功能齊備（具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等）與成本控制，實現(xiàn)很高的性價比。 

  2.工作原理
系統(tǒng)工作原理簡單，利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽能電池白天電池板接收太陽輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測到這一電壓值后動作，蓄電池對LED路燈放電。蓄電池放電8.5小時后，充放電控制器動作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。
  

本產(chǎn)品無需鋪設(shè)地下線纜，無需支付照明電費，太陽能路燈所采用的關(guān)鍵部件太陽能電池板、太陽能LED路燈智能控制器、免維護蓄電池、照明燈具均經(jīng)過國家發(fā)改委/GEF/世界銀行光伏產(chǎn)品認證。主要適用于城市道路、小區(qū)廣場、工業(yè)園區(qū)、旅游景區(qū)、公園綠化帶等場所的亮化照明。
我們所生產(chǎn)的所有產(chǎn)品都按照標(biāo)準(zhǔn)嚴格執(zhí)行材料檢驗、制程巡查、成品出貨檢驗，以確?？蛻臬@得滿意的產(chǎn)品，公司建有一套完善的售前，售中，售后服務(wù)體系，處處為您的利益著想，真正實現(xiàn)一對一服務(wù)。
  4.蓄電池選型
太陽能供電系統(tǒng)中，蓄電池的性能好壞直接影響系統(tǒng)的綜合成本及運行好壞和使用壽命，本方案中選用最新成果儲能型膠體蓄電池，與普通的鉛酸電池相比，它在設(shè)計上和制造工藝上有以下突出特點：
使用壽命超長，正常情況下使用壽命為五到十年。
采用適合的正負極合金配方及活性物質(zhì)配比，使電池更加適合儲能電池循環(huán)充、放電的使用特點。
膠體電解液的設(shè)計，有效的抑制活性物質(zhì)的脫銹和極板的硫酸鹽化現(xiàn)象，從而延緩了電池在使用過程中的性能衰降。大大改善了電池的深充放循環(huán)壽命。

LED路燈光源優(yōu)勢
發(fā)光效率高，耗電量小，使用壽命長，工作溫度低。
安全可靠性強。
反應(yīng)速度快，單元體積小，綠色環(huán)保。
同亮度下，耗電是白熾燈的十分之一，熒光燈的三分之一，而壽命卻是白熾燈的50倍，熒光燈的20倍，是繼白熾燈、熒光燈、氣體放電燈之后的第四代照明產(chǎn)品。
單顆大功率超亮度LED的問世，是LED應(yīng)用領(lǐng)域跨至高效率照明光源市場成為可能，將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈后最偉大的發(fā)明之一。
  5.電池組件支架
1)傾角設(shè)計
為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為太陽能電池組件選擇一個最佳傾角。
關(guān)于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討，近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使用地區(qū)為長沙地區(qū)，依據(jù)本次設(shè)計參考相關(guān)文獻中的資料，選定太陽能電池組件支架傾角為45o。
2)抗風(fēng)設(shè)計
在太陽能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計?？癸L(fēng)設(shè)計主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計。下面按以上兩塊分別做分析。⑴太陽能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計
依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s（相當(dāng)于十級臺風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。
在本套LED路燈系統(tǒng)的設(shè)計中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計使用螺栓桿固定連接。
⑵太陽能路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計 
  路燈的參數(shù)如下：
電池板傾角A=45o燈桿高度=5m
設(shè)計選取燈桿底部焊縫寬度δ=4mm燈桿底部外徑=168mm
焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為
PQ=[5000+（168+6）/tan16o]×Sin16o=1545mm=1.545m。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M=F×1.545。
根據(jù)27m/s的設(shè)計最大允許風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N?？紤]1.3的安全系數(shù)，F(xiàn)=1.3×730=949N。
所以，M=F×1.545=949×1.545=1466N.m。
根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W=π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。
上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，δ是圓環(huán)寬度。
破壞面抵抗矩W=π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）
=π×（3×842×4＋3×84×42＋43）=88768mm3
=88.768×10－6m3
風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力=M/W
=1466/（88.768×10－6）=16.5×106pa=16.5Mpa＜＜215Mpa
其中，215Mpa是Q235鋼的抗彎強度。

太陽能充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。基本功能必須具備過充保護、過放保護、光控、時控與防反接等。
蓄電池防過充、過放保護電壓一般參數(shù)如表
1)當(dāng)蓄電池電壓達到設(shè)定值后就改變電路的狀態(tài)。
在選用器件上，目前有采用單片機的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點和優(yōu)點，應(yīng)該根據(jù)客戶群的需求特點選定相應(yīng)的方案，在此不一一詳述。
2)表面處理
該系列產(chǎn)品采用靜電涂裝新技術(shù)，以FP專業(yè)建材涂料為主，可以滿足客戶對產(chǎn)品表面色彩及環(huán)境協(xié)調(diào)一致的要求，同時產(chǎn)品自潔性高、抗蝕性強，耐老化，適用于任何氣候環(huán)境。加工工藝設(shè)計為熱浸鋅的基礎(chǔ)上涂裝，使產(chǎn)品性能大大提高，達到了最嚴格的AAMA2605.2005的要求，其它指標(biāo)均已達到或超過GB的相關(guān)要求。