太阳能路灯结构原理算法(1)

1、系统介绍 1.1 系统基本组成简介 系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、led灯头、控制箱 （内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；太阳能电池板光效达到127wp/m2，大功率led太阳能路灯，效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1w白光led和1w黄光led集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用高寿命锂电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。 1.2 工作原理介绍 系统工作原理简单，利用光生伏应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5v左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。 2、系统设计思想 太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比，基本原理相同，但是需要考虑的环节更多。下面将以广州的这款太阳能led大功率路灯为例，分几个方面做分析。 2.1 太阳能电池组件选型 设计要求：广州地区，负载输入电压24v功耗34.5w，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。 ⑴ 广州地区近二十年年均辐射量107.7kcal/cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为3.424h； ⑵ 负载日耗电量 = = 12.2ah ⑶ 所需太阳能组件的总充电电流= 1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9a 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。 ⑷ 太阳能组件的少总功率数 = 17.2×5.9 = 102w 选用峰值输出功率110wp、单块55wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。

南昌欧可光电科技有限公司主要产品有：各种太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能风光互补系列路灯；各种led光源、太阳能光伏组件、蓄电池、控制器；各种路灯杆、庭院灯杆，防水箱体以及配套使用的触发器、光控时控开关等电器产品。太阳能照明产品具有绿色环保、安全、节能的特点。

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太阳能路灯的照明效果和哪些因素有关

1、路灯头的散热没做好；2、虽然同是1w的led，但还是存在很多差别。

? ? ?首先，南昌太阳能路灯，散热做的好不好，对led光效和寿命都有很大的影响。若led发出的热量不能及时散去，会引起热应力的非均匀分布，将导致芯片发光效率和荧光粉激发效率下降。当温度变化时，led的性能和封装结构都会受到影响，从而影响led的可靠性。所以，尽量选用散热效果好一点的灯头，不要贪图便宜使用散热偷工减料的灯头。

? ? ?其次，影响led照明效果的自身参数也很多。比如led的光通量，色温和芯片大小都会对其发光效果有影响。同一个品牌的芯片，您用35mil的芯片，就不如45mil的效果好，另外，不同品牌的芯片，效果也存在的差异。所谓一分价钱一分货。

太阳能路灯设计中配置常规计算

近年来，太阳能发电领域发展迅猛，在短短的数年间已成长为成熟的朝阳产业。

然而太阳能路灯一次性投入成本大大高于市电路灯，这是太阳能路灯应用领域的主要瓶颈。其次蓄电池的使用寿命也应该考虑在整个路灯系统应用中，北京太阳能路灯维修，一般的蓄电池保修三年或五年，但一般的蓄电池在一年、甚至半年以后就会出现充电不满的情况，有些实际充电率有可能下降到50％左右，这必将影响连续阴雨天时期的夜间正常照明，所以选择一款较好的蓄电池尤为重要。以下提供太阳能电池板和蓄电池配置计算公式：

一、首先计算出电流

? ? ? ?例如12v蓄电池系统，30w的灯2只，共60瓦。电流 ＝ 60w÷12v ＝ 5 a

二、计算出蓄电池容量需求

? ? ? ?例如路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时（h），如果晚上8：00开启，夜11：30关闭1路，凌晨4：30开启2路，凌晨5：30关闭，又需要满足连续阴雨天5天的照明需求.蓄电池 ＝ 5a × 7h ×（ 5＋1）天 ＝ 5a × 42h ＝210 ah，另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90％左右；放电余留20％左右。所以210ah也只是应用中真正标准的70％左右。

三、计算出电池板的需求峰值（wp）

? ? ? ?路灯每夜累计照明时间需要为 7小时（h）

? ?1、电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时（h），少放宽对电池板需求20％的预留额。wp÷17.4v ＝ （5a × 7h × 120％）÷ 4.5h，wp÷17.4v ＝ 9.33，wp ＝ 162（w）

2、4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，外贸风能太阳能路灯，实际应用中可能在5％-25％左右。所以162w也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。

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