太阳能路灯,以阳光作为能源,通过太阳能电池组件接受太阳辐射,白天把光能转化为电能,并由管理控制器控制电源对储能电池充电,将电能储存于蓄电池中,到夜晚时,控制器基于程控电能量释放电源供电给照明灯具。太阳能路灯具有环保和节能的双重优势。
一套太阳能路灯系统是由八大要素组成。即太阳能电池组件、太阳能蓄电池、太阳能控制器、主光源、电池箱、主灯头、灯杆及电缆线。基本结构及原理如图。
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太阳能电池组件是太阳能路灯的发电单元,是使用太阳能电池的光生伏打效应将太阳的光能转化为电能。
基本原理是对于硅细胞,在标准条件下(光谱照度:100 w /米2,谱:温度:25℃AM1.5,),其开路电压是0.48 ~ 0.6 V。连接多个单一太阳能电池和封装,可以形成不同的区域,不同功率的太阳能电池组件,也可以称为太阳能电池板。
太阳能电源的条件下峰值功率是一个标准的太阳能电源STC(组件)的最大输出功率,单位峰,或使用符号Wp。
STC:101标准定义的欧洲委员会,辐射强度的1000 w /米2、大气质量、电源温度25℃AM1.5)。太阳能电源(组件)的输出功率取决于太阳照明,光谱分布和工作温度的太阳能电源(组件)。
太阳能电池组件的热岛效应是对太阳能电池造成损害的主要原因。使用过程中,如果有一个太杨电源被树叶障碍物如长时间独处,模糊了单片太阳能电源在强烈的阳光下才可以热损伤,甚至导致损坏的太阳能电源组件,这是被称为热岛效应。
为了防止热岛效应,一般是将太阳能电源倾斜,使太阳能电源表面粘附障碍物。
控制器是太阳能路灯的控制核心, 控制对蓄电池充放电、温度控制、最大功率跟踪和过充保护、过放保护、短路保护、反接保护等多种保护功能和自动开关和时间调整功能。确保太阳能路灯可靠的操作系统,同时,给出了太阳能电源组件可以的条件下不同温度和辐照智能的最大输出功率,使照明系统效率高。
采用PWM和MPPT最大功率追踪技术,使整个充电过程更加符合蓄电池的充电曲线,延长蓄电池的使用寿命。同时该控制器又采用了脉冲式充电方式,提高了整机的充电效率。
采用全数字控制:系统选用美国Microchip公司所生产的微处理器——PIC进行数字控制,提高了系统的可靠性,与系统的控制精度,低阻抗MOSFET,降低系统损耗。
控制器控制策略与太阳能蓄电池特性匹配,延长太阳能蓄电池寿命。采用高发光效率集成LED灯具,多区段功率自动调整,确保太阳能路灯系统的高可靠性。
灯杆可分为可变直径杆、等多种形式锥形杆、复合棒,并通过臂连接到灯具。如果直接安装在灯杆的太阳能电池组件,需要根据太阳能电池组件区域的框架的加工和生产的太阳能模块,同时,安装整体路灯的风阻力设计灯杆的强度,采用热镀锌等与符合安装要求的防腐措施,保证灯杆寿命。
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