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，無需復雜昂貴的管線鋪設，可任意調整燈具的布局，安全節能無污染，無需人工操作工作穩定可靠，節能省電免維護。


系統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成；燈頭部分以1W白光LED矩陣作為發光源。太陽能供電系統中，蓄電池的性能好壞直接影響系統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，實現很高的性價比。


系統工作原理簡單，利用光伏效應原理制成的太陽能電池板，白天接收太陽輻射能轉化為電能輸出，經過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐漸降低、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路燈的優勢：


 1、高效節能比普通高壓鈉燈節能一半以上


 2、超長壽命半導體芯片發光，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，普通節能燈使用壽命也只有八千小時）


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


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


 5、安全系數高所需電壓、電流較小，發熱較小，不產生安全隱患，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的LED路燈生產廠家，自主開發生產太陽能路燈、太陽能風能互補路燈、太陽能市電互補路燈，在設計——研發——生產太陽能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。更久遠的售后服務與質保使太陽能路燈的推廣工作，節能事業進一步發展。


與太陽能的可再生、清潔無污染以及LED的環保節能相比，常規化石能源日趨緊張，并且使用后對環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計



太陽能路燈以太陽光為能源，白天充電晚上使用，無需復雜昂貴的管線鋪設，可任意調整燈具的布局，安全節能無污染，無需人工操作工作穩定可靠，節省電費免維護。
  1.系統組成
系統由太陽能電池組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制箱（內有控制器、蓄電池）和燈桿幾部分構成；太陽能電池板光效達到127Wp/m2，效率較高，對系統的抗風設計非常有利；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光源。
控制箱箱體以不銹鋼為材質，美觀耐用；控制箱內放置免維護鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統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”，有利于系統維護費用的降低；充放電控制器在設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，實現很高的性價比。 

  2.工作原理
系統工作原理簡單，利用光生伏特效應原理制成的太陽能電池白天電池板接收太陽輻射能并轉化為電能輸出，經過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐漸降低至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，蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。
  

本產品無需鋪設地下線纜，無需支付照明電費，太陽能路燈所采用的關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、照明燈具均經過國家發改委/GEF/世界銀行光伏產品認證。主要適用于城市道路、小區廣場、工業園區、旅游景區、公園綠化帶等場所的亮化照明。
我們所生產的所有產品都按照標準嚴格執行材料檢驗、制程巡查、成品出貨檢驗，以確保客戶獲得滿意的產品，公司建有一套完善的售前，售中，售后服務體系，處處為您的利益著想，真正實現一對一服務。
  4.蓄電池選型
太陽能供電系統中，蓄電池的性能好壞直接影響系統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配比，使電池更加適合儲能電池循環充、放電的使用特點。
膠體電解液的設計，有效的抑制活性物質的脫銹和極板的硫酸鹽化現象，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壽命。

LED路燈光源優勢
發光效率高，耗電量小，使用壽命長，工作溫度低。
安全可靠性強。
反應速度快，單元體積小，綠色環保。
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品。
單顆大功率超亮度LED的問世，是LED應用領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明白熾燈后最偉大的發明之一。
  5.電池組件支架
1)傾角設計
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。
關于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討，近年來在一些學術刊物上出現得不少。本次路燈使用地區為長沙地區，依據本次設計參考相關文獻中的資料，選定太陽能電池組件支架傾角為45o。
2)抗風設計
在太陽能路燈系統中，結構上一個需要非常重視的問題就是抗風設計。抗風設計主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風設計，二為燈桿的抗風設計。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設計
依據電池組件廠家的技術參數資料，太陽能電池組件可以承受的迎風壓強為2700Pa。若抗風系數選定為27m/s（相當于十級臺風），根據非粘性流體力學，電池組件承受的風壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風速而不至于損壞的。所以，設計中關鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。
在本套LED路燈系統的設計中電池組件支架與燈桿的連接設計使用螺栓桿固定連接。
⑵太陽能路燈燈桿的抗風設計 
  路燈的參數如下：
電池板傾角A=45o燈桿高度=5m
設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，風荷載在燈桿破壞面上的作用矩M=F×1.545。
根據27m/s的設計最大允許風速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N。考慮1.3的安全系數，F=1.3×730=949N。
所以，M=F×1.545=949×1.545=1466N.m。
根據數學推導，圓環形破壞面的抵抗矩W=π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。
上式中，r是圓環內徑，δ是圓環寬度。
破壞面抵抗矩W=π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）
=π×（3×842×4＋3×84×42＋43）=88768mm3
=88.768×10－6m3
風荷載在破壞面上作用矩引起的應力=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如表
1)當蓄電池電壓達到設定值后就改變電路的狀態。
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，各有特點和優點，應該根據客戶群的需求特點選定相應的方案，在此不一一詳述。
2)表面處理
該系列產品采用靜電涂裝新技術，以FP專業建材涂料為主，可以滿足客戶對產品表面色彩及環境協調一致的要求，同時產品自潔性高、抗蝕性強，耐老化，適用于任何氣候環境。加工工藝設計為熱浸鋅的基礎上涂裝，使產品性能大大提高，達到了最嚴格的AAMA2605.2005的要求，其它指標均已達到或超過GB的相關要求。