太阳能LED路灯工作原理

2022-05-11 13:46分类：电子元器件阅读：

太阳能发电LED路灯原理

文中介绍了太阳能发电LED路灯原理深层次的剖析了每个部位的现象及解决方案，坚信对要掌握LED太阳能灯的人也有非常大的协助

1、系统软件详细介绍

1.1 系统软件基本上构成介绍

系统软件由太阳电池部件一部分（包含支撑架）、LED灯头、控制柜（内有控制板、电瓶）和路灯几部份组成；太阳能发电太阳能电池板特效做到127Wp/m2，高效率较高，系统对的抗冲击设计方案十分有益；灯口一部分以1W的白光LED大颗粒物或是白光LED小颗粒构成集成化于集成电路板上排序为一定间隔的点阵式做为平面图发灯源。

控制柜壳体以不锈钢板为材料，美观大方经久耐用；操纵箱里置放免维护保养铅酸电池和蓄电池充电控制板。本体系选择阀控密闭式铅酸电池，因为其维护保养非常少，故又被称作“免保护充电电池”，有益于系统软件维护费的减少；蓄电池充电控制板在设计方案上兼具了作用完备（具有光控开关、时控、过度充电维护、亏电维护和接反维护等）与成本管理，完成很高的性价比高。

1.2 原理详细介绍

系统软件原理简易，光折射生安培效用工作原理做成的太阳能电池板大白天太阳能发电太阳能电池板接受太阳辐射量能并转换为电量輸出，历经放电控制板贮存在电池中，夜里当光照度逐步下降至10lux上下、太阳能发电太阳能电池板开路电压4.5V上下，蓄电池充电智能控制器探测到这一工作电压值后姿势，电瓶对灯口充放电。电瓶充放电8.5小时后，蓄电池充电控制板姿势，电瓶充放电完毕。蓄电池充电控制板的首要功能是维护电瓶。

2、控制系统设计观念

LED太阳能灯的制定与一般的太阳能发电对比，基本概念同样，可是必须考量的阶段大量。下边将以中国香港真鲜丽集团公司公司的这个太阳能发电LED功率大的道路路灯为例子，分好多个领域做剖析。

2.1 太阳能电池板部件型号选择

设计方案规定：广东地区，负荷键入工作电压24V功能损耗34.5W，每日工作中时长8.5h，确保持续下雨天数7天。

⑴ 广东地区近二十年年平均辐射强度107.7Kcal/cm2，经简易测算广东地区最高值日照时长约为3.424h；

⑵ 负荷日用电量 = = 12.2AH

⑶ 所需光伏组件的总电流= 1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A

在这儿，2个持续下雨天数两者之间的设计方案最短日数为20天，1.05为太阳能电池板部件系统软件综合性损害指数，0.85为电瓶充电高效率。

⑷ 光伏组件的至少总输出功率数 = 17.2×5.9 = 102W

采用最高值功率110Wp、每块55Wp的标准电池部件，应当能够确保道路路灯系统软件在一年大部分状况下的常规运作。

2.2 电瓶型号选择

电瓶设计方案容积测算对比于光伏组件的峰功率要简易。

依据以上的测算了解，负荷日用电量12.2AH。在电瓶充斥着状况下，能够持续工作中七个下雨天，再再加上第一个夜里的工作中，蓄电池容量：

12.2×（7 1） = 97.6 （AH），采用2台12V100AH的电瓶就可以满足需要了。

2.3 太阳能电池板部件支撑架

2.3.1 倾斜角设计方案

为了更好地让太阳能电池板部件在一年中接受到的辐照度能尽量的多，我们要为太阳能电池板部件挑选一个最好倾斜角。

有关太阳电池部件最好倾斜角难题的讨论，近些年在一些学术期刊上产生得许多。此次道路路灯应用地域为广东地区，根据此次设计方案参照有关文献资料中的材料[1]，选中太阳能电池板部件支撑架倾斜角为16o。

2.3.2 抗冲击设计方案

在太阳能灯体系中，构造上一个必须十分重视的情况便是抗冲击设计方案。抗冲击设计方案具体分成两块，一为锂电池组件安装支架的抗冲击设计方案，二为路灯的抗冲击设计方案。下边按之上二块各自做剖析。

⑴ 太阳能电池板部件支撑架的抗冲击设计方案

根据锂电池组件生产厂家的性能参数材料，太阳能电池板模块能够承担的迎风气体压强为2700Pa。若抗冲击指数选中为27m/s（等同于十级强台风），依据非黏性流体动力学，锂电池组件承载的气压仅有365Pa。因此，部件自身是彻底能够承担27m/s的风力而不会毁坏的。因此，设计方案中重要要考虑到的是锂电池组件支撑架与路灯的联接。

在这套道路路灯系統的制定中锂电池组件支撑架与路灯的联接设计方案应用地脚螺栓杆固定不动联接。

⑵ 路灯杆的抗冲击设计方案

道路路灯的技术参数以下：

太阳能电池板倾斜角A = 16o 路灯高宽比 = 5m

设计方案选择路灯底端焊接总宽δ = 4mm 路灯底端直径 = 168mm

焊接所属面即路灯毁坏面。路灯毁坏面抵御矩W 的测算点P到路灯遭受的太阳能电池板功效载荷F功效线的间距为PQ = [5000 （168 6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm =1.545m。因此，风载荷在路灯毁坏表面的功效矩M = F×1.545。

依据27m/s的设计方案较大容许风力，2×30W的双灯口太阳能灯太阳板的基本上载荷为730N。考虑到1.3的安全性能，F = 1.3×730 = 949N。

因此，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

依据数学课推论，圆环状毁坏面的抵御矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。

上式中，r是圆形內径，δ是圆形总宽。

毁坏面抵御矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）

=π×（3×842×4＋3×84×42＋43）= 88768mm3

=88.768×10－6 m3

风载荷在毁坏表面功效矩造成的地应力 = M/W

= 1466/（88.768×10－6） =16.5×106pa =16.5 Mpa＜＜215Mpa

在其中，215 Mpa是Q235钢的抗拉强度。

因此，设计方案选择的焊接总宽符合要求，只需电焊焊接品质能确保，路灯的抗冲击是没有问题的。

2.4 控制板

太阳能发电蓄电池充电控制板的首要功能是维护电瓶。基本要素务必具有过度充电维护、亏电维护、光控开关、时控与防堵接等。

电瓶防过充、亏电维护工作电压一般主要参数如表1，当汽车电瓶电压做到预设值后就更改线路的情况。

在选择元器件上，现阶段有选用单片机设计的，也是有选用电压比较器的，计划方案较多，各有特色和优势，应当依据顾客群的需要特性选中对应的计划方案，在这里不一一详细描述。

2.5 表层处理

该产品系列选用静电感应喷涂新技术应用，以FP技术专业装饰建材建筑涂料为主导，能够达到顾客对设备表层颜色及自然环境协调一致的规定，与此同时商品自清洁性强、抗蚀性强，抗老化，适用一切天气自然环境。制作工艺设计方案为热浸锌的根基上喷涂，使设备功能进一步提高，做到了最严谨的AAMA2605.2005的规定，其他指标值均已做到或超出GB的相应规定。

3、结语

总体设计方案大部分考虑到到各个阶段；太阳能组件的峰功率型号选择设计方案与蓄电池容量型号选择设计方案运用了现在最通用性的设计方法，设计方案观念较为科学研究；抗冲击设计方案从锂电池组件支撑架与路灯二块干了剖析，剖析较为全方位；表层处理选用了现在最领先的技术性加工工艺；道路路灯总体构造简洁而美观大方；历经具体运作证实各阶段中间配对性不错。

现阶段，太阳能发电LED照明的初项目投资难题依然是困惑大家的一个关键难题。可是，太阳能电池板特效在慢慢提升，而价钱会逐步减少，一样地销售市场上LED特效在迅速地提升，而价钱却在减少。与太阳能发电的能再生、清理零污染及其LED的节能环保对比，基本不可再生能源日趋焦虑不安，而且采用后对自然环境会产生了日益比较严重的环境污染。因此，太阳能发电LED照明做为一种方兴未艾的工程照明，呈现给大家的将是无穷无尽活力和宽阔的市场前景。

上一篇：什么是AH?

下一篇：双向触发二极管（DIAC)