隨著傳統(tǒng)能源的日益緊缺，太陽能的應(yīng)用將會越來越廣泛，尤其太陽能發(fā)電領(lǐng)域在短短的數(shù)年時間內(nèi)已發(fā)展成為成熟的朝陽產(chǎn)業(yè)。針對很多用戶不知道怎么配置中山市興凱照明有限公司(電話0760-22320306)特整理如下資料，希望能對大家有所幫助：

1：目前制約太陽能發(fā)電應(yīng)用的最重要環(huán)節(jié)之一是價格，以一盞雙路的太陽能路燈為例，兩路負(fù)載共為60瓦，(以長江中下游地區(qū)有效光照4.5h/天、每夜放電7小時、增加電池板20%預(yù)留額計算)其電池板就需要160W左右，按每瓦30元計算，電池板的費(fèi)用就要4800元，再加上180AH左右的蓄電池組費(fèi)用也在1800左右，整個路燈一次性投入成本大大高于市電路燈，造成了太陽能路燈應(yīng)用領(lǐng)域的主要瓶頸。

2：蓄電池的使用壽命也應(yīng)該考慮在整個路燈系統(tǒng)應(yīng)用中，一般的蓄電池保修三年或五年，但一般的蓄電池在一年、甚至半年以后就會出現(xiàn)充電不滿的情況，有些實際充電率有可能下降到50%左右，這必將影響連續(xù)陰雨天時期的夜間正常照明，所以選擇一款較好的蓄電池尤為重要。

3：一些工程商常選用LED燈做為太陽能路燈的照明，但是LED燈的質(zhì)量層差不齊，光衰嚴(yán)重的LED半年就有可能衰減50%光照度。所以一定要選擇光衰較慢的LED燈，或者選用無極燈、低壓鈉燈等。

4：控制器的選擇往往也是被工程商忽略的一個問題，控制器的質(zhì)量層差不齊，12V/10A的控制器市場價格在100-1000元不等，雖然是整個路燈系統(tǒng)中價值最小的部分，但它卻是非常重要的一個環(huán)節(jié)?？刂破鞯暮脡闹苯佑绊懙教柲苈窡粝到y(tǒng)的組件壽命以及整個系統(tǒng)的采購成本。

5：距離市區(qū)較遠(yuǎn)的地方還應(yīng)該注意防盜工作，很多工程商因為施工疏忽，沒有進(jìn)行有效的防盜，導(dǎo)致蓄電池、電池板等組件被盜，不僅影響了正常照明，也造成了不必要的財產(chǎn)損失。目前工程案例中被盜居多為蓄電池，蓄電池埋于地下用水泥澆筑是一種有效防盜措施，在燈桿上加裝蓄電池箱的最好將其進(jìn)行焊接加固。

6:控制器的防水，控制器一般裝于燈罩、電池箱中，一般也不會進(jìn)水，但在實際工程案例中控制器端子的連接線往往因為雨水順著連接線流入控制器造成短路。所以在施工時應(yīng)該注意將內(nèi)部連接線彎成“U”字型并固型，外部連接線也可以固定為“U”型，這樣雨水就無法淋入造成控制器短路，另外還可在內(nèi)外線接口處涂抹防水膠。

7：在眾多太陽能路燈實際應(yīng)用中，很多地方的太陽能路燈不能滿足正常照明需要，尤其在陰雨天更為突出，除使用了質(zhì)量較差的相關(guān)組件外，另一個主要的原因就是一味降低組件成本，不按需求設(shè)計配置，減小電池板和蓄電池的使用標(biāo)準(zhǔn)，所以導(dǎo)致在陰雨天路燈無法提供照明。

太陽能路燈原理設(shè)計

1、 系統(tǒng)介紹

1.1 系統(tǒng)基本組成簡介

系統(tǒng)由組件部分(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;太陽能電池板光電轉(zhuǎn)換效率大于15%，大體在110W/㎡左右，對系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計非常有利;燈頭部分以1W LED集成于印刷電路板上排列為一定間距的點(diǎn)陣作為平面發(fā)光源，并根據(jù)設(shè)計要求選擇不同類型的配光處理，不同色溫的LED發(fā)光顏色也不相同，具有高顯色性，低電壓控制，光電轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)，是新型的環(huán)保節(jié)能的高效照明產(chǎn)品。 控制箱內(nèi)放置免維護(hù)鉛酸蓄電池和充放電控制器，控制企業(yè)可選擇其他方式放置。可選用太陽能專用閥控密封式鉛酸蓄電池或者膠體蓄電池，由于其維護(hù)很少，故又被稱為“免維護(hù)電池”，有利于系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)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(hù)、過放保護(hù)和反接保護(hù)等)與成本控制，實現(xiàn)很高的性價比。

控制器可采用節(jié)能方案，利用功耗低、可半功率控制的控制器，空載損耗電流小于0.5毫安。

1.2 工作原理介紹

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組件，白天太陽能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，蓄電池對燈頭放電。

2、系統(tǒng)設(shè)計思想

太陽能路燈的設(shè)計與一般的太陽能照明相比，基本原理相同，但是需要考慮的環(huán)節(jié)更多。下面以這款太陽能LED大功率路燈為例，分幾個方面做分析。

2.1 太陽能電池組件選型

設(shè)計要求：廣州地區(qū)，負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時數(shù)8.5h，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。

⑴ 廣州地區(qū)近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2，經(jīng)簡單計算廣州地區(qū)峰值日照時數(shù)約為

3.424h;

⑵ 負(fù)載日耗電量 = 34.5×8.5=293.25WH

⑶ 所需太陽能組件大小= 293.25÷3.424×1.2=102.77W

293.25÷3.424×1.5=128.47W

在這里，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶鞖馇闆r和空氣質(zhì)量選擇功率在102.77W-128.47W之間的組件，來提高路燈的可靠性。暫定組件選擇110W。

⑷ 分別以12V系統(tǒng)和24V系統(tǒng)分析

太陽能組件的最大充電電流 = 110W÷12V=9.17A

110W÷24V=4.58A

可以選擇12V/10A的控制器或者24V/5A的控制器。

2.2 蓄電池選型

蓄電池設(shè)計容量計算相比于太陽能組件的峰瓦數(shù)要簡單。

根據(jù)上面的計算知道，負(fù)載日耗電量293.25W。在蓄電池充滿情況下，可以連續(xù)工作7個陰雨天，再加上第一個晚上的工作，蓄電池容量：

12V系統(tǒng)：

293.25WH×(7+1)÷12V×1.4=273.7AH 293.25WH×(7+1)÷12V×1.8=351.9AH 由于12V蓄電池一般在200AH以下，所以采用24V控制。

293.25WH×(7+1)÷24V×1.4=136.8AH 293.25WH×(7+1)÷24V×1.8=175.95AH 綜合考慮，應(yīng)該選擇兩節(jié)12V/150AH的蓄電池，來組成24V系統(tǒng)，最大充電電流為

4.58A，應(yīng)該選擇20小時率充放電的蓄電池，才能使蓄電池更好的工作，以延長蓄電池的使用壽命。

2.3組件支架

2.3.1 傾角設(shè)計

為了讓組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為組件選擇一個最佳傾角。

2、 關(guān)于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)為廣州地區(qū)，選定太陽能電池組件支架傾角為16°。

2.3.2 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。抗風(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 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，組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)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。

2.4 路燈控制器

太陽能充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池?；竟δ鼙仨毦邆溥^充保護(hù)、過放保護(hù)、光控、時控與防反接等。

在選用器件上，目前有采用單片機(jī)的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該根據(jù)客戶群的需求特點(diǎn)選定相應(yīng)的方案，在此不一一詳述。

2.5 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(qiáng)，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(dá)到了最嚴(yán)格的

AAMA2605.2005的要求，其它指標(biāo)均已達(dá)到或超過GB的相關(guān)要求。

3、結(jié)束語

整體設(shè)計基本上考慮到了各個環(huán)節(jié);光伏組件的峰瓦數(shù)選型設(shè)計與蓄電池容量選型設(shè)計采用了目前最通用的設(shè)計方法，設(shè)計思想比較科學(xué);抗風(fēng)設(shè)計從電池組件支架與燈桿兩塊做了分析，分析比較全面;表面處理采用了目前最先進(jìn)的技術(shù)工藝;路燈整體結(jié)構(gòu)簡約而美觀;經(jīng)過實際運(yùn)行證明各環(huán)節(jié)之間匹配性較好。

目前，太陽能LED照明的初投資問題仍然是困擾我們的一個主要問題。但是，電池光電轉(zhuǎn)換效率在逐漸提高，而價格會逐漸降低，同樣地市場上LED的發(fā)光效率在快速地提高，而價格卻在降低。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(yán)重的污染。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。