一種LED太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)的方法
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在使用過(guò)程中，對(duì)閥控式鉛酸蓄電池的維護(hù)需要建立精確的充放電制度并加以實(shí)施，才能使該蓄電池達(dá)到最優(yōu)的性能和最長(zhǎng)的使用壽命。國(guó)內(nèi)外大量研究的結(jié)果表明，充放電方式?jīng)Q定了蓄電池使用的壽命，有一些蓄電池與其說(shuō)是使用壞的，不如說(shuō)是充電方式不妥被損壞的。
太陽(yáng)能燈具從經(jīng)濟(jì)性和可靠性角度綜合考慮，一般以全年平均日照時(shí)數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算燈具配置，而實(shí)際工作時(shí)，往往都是由控制器時(shí)控功能設(shè)定一個(gè)工作時(shí)數(shù)，如6小時(shí)、8小時(shí)、1O小時(shí)等，這樣就造成了一年里每天工作時(shí)間都一樣，即每天耗電量一樣，但太陽(yáng)能燈具是靠太陽(yáng)工作的，而太陽(yáng)輻射量隨不同的季節(jié)是有很大差異的，即每個(gè)燈具(太陽(yáng)電池組件一定)各個(gè)季節(jié)的平均日發(fā)電量是大不相同的。
德州地區(qū)全年平均峰值日照時(shí)數(shù)約為4．44小時(shí)，春季：4．43小時(shí)、夏季：6．1 7小日寸、秋季：4．47小時(shí)、冬季：2．65小日寸。因平均每天發(fā)電量是和平均峰值日照實(shí)數(shù)成正比的，所以可得春季和秋季發(fā)電量和耗電量基本達(dá)到一個(gè)平衡，夏季電量富裕；冬季電量缺少。
這樣夏季造成了一定的浪費(fèi)，而冬季卻嚴(yán)重不足，很容易造成蓄電池過(guò)放電，影響蓄電池壽命。出于自放電、系統(tǒng)匹配、成本等因素是極其不經(jīng)濟(jì)和不實(shí)用的。所以控制負(fù)載時(shí)間不失為一種解決辦法，根據(jù)德州峰值日照時(shí)數(shù)可得：夏季平均峰值日照時(shí)數(shù)比全年平均峰值日照時(shí)數(shù)比冬季平均峰值日照時(shí)數(shù)=6．1 7：4．44：2．65=7：5：3，則按全年峰值日照時(shí)數(shù)設(shè)計(jì)每天工作1O小時(shí)的太陽(yáng)能燈具根據(jù)7：5：3這個(gè)比值可得出夏季最多允許工作14小時(shí)，冬季最多允許工作6小時(shí)(注意：未考慮季節(jié)不同溫度等的影響)。鑒于此，為了使蓄電池在冬季不至于過(guò)放電，可調(diào)整負(fù)載工作時(shí)間為小于或等于6小時(shí)。
(3)控制器的設(shè)計(jì)
由于太陽(yáng)能電池組件的發(fā)電量隨天氣狀況、日照時(shí)間而變化，非常不穩(wěn)定，因此太陽(yáng)能光伏獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)蓄電池的充放電控制要比普通應(yīng)用中對(duì)蓄電池的充放電控制更復(fù)雜一些?？刂破髟O(shè)計(jì)是否完善，直接決定整個(gè)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)能否順利運(yùn)行。
控制器最重要的模塊就是PWM調(diào)光控制器和恒流模塊。過(guò)去很多投資都投向太陽(yáng)能電池和LED。很少有人關(guān)心到這兩部分，以至于目前市面上的控制器大都沒(méi)有PWM調(diào)光的能力，而目前的恒流模塊絕大多數(shù)都是采用從國(guó)外進(jìn)口的芯片。在太陽(yáng)能路燈中通常是采用鉛蓄電池作為能量?jī)?chǔ)存單元的，而鉛蓄電池的輸出電壓從滿充到滿放，其電壓變化是會(huì)接近20%的。所以它所引起的LED電流變化就有可能超過(guò)4倍以上。顯然這是完全不能允許的。所以一定要把電流恒定。
另外，通過(guò)在LED路燈中加入智能型控制器，使LED路燈有了光控、時(shí)間控制和溫度控制，可以根據(jù)環(huán)境亮度自動(dòng)啟閉路燈，防止白日亮燈造成浪費(fèi)；可以使路燈在下半夜至黎明時(shí)間段道路行車和行人流量減少時(shí)自動(dòng)降低供電電流，將照度控制在安全范圍，從而起到增加節(jié)能效果和延長(zhǎng)燈具使用壽命的功效；當(dāng)LED工作溫度接近其極限臨界溫度時(shí)，自動(dòng)降低其工作電流，既保護(hù)光源不受損害，又保證道路的安全照度。
(4)其他方面
由于路燈是懸臂結(jié)構(gòu)，在自然環(huán)境下，受到風(fēng)的剪力，高空懸掛，結(jié)構(gòu)安全是第一位的。所以，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)為流線型，以減少風(fēng)阻，增加雨水的流速，并注意減輕重量，一是節(jié)約有色金屬，二是減少自重所帶來(lái)的應(yīng)力問(wèn)題，增加道路照明的安全性。目前公知的太陽(yáng)電池組件，所采用的封裝結(jié)構(gòu)為：玻璃一EVA一單體太陽(yáng)電池一EVA―TPT膜層疊封裝，再組裝導(dǎo)線、接線盒、邊緣密封帶和鋁邊框，這種結(jié)構(gòu)中的單體電池的連接是通過(guò)互連條直接連接的。太陽(yáng)電池組件只是起到了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成的電能的發(fā)電作用，裝飾作用極少，而其要注意防風(fēng)防塵等長(zhǎng)期戶外條件下的氣候影響。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/169425.htm
2 結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)的路燈總數(shù)超過(guò)1億盞，只要其中的6 000萬(wàn)盞改成太陽(yáng)能路燈，其每年節(jié)省的電量就超過(guò)一個(gè)三峽水電站的發(fā)電量。如果把今后每年新增的2 000萬(wàn)盞路燈全部改用太陽(yáng)能路燈，三年下來(lái)又是一個(gè)三峽水電站。其節(jié)能的效果是非?？捎^的，而且完全不需要興師動(dòng)眾地動(dòng)員全國(guó)的力量來(lái)興建，而這樣發(fā)動(dòng)各級(jí)地方政府的力量和各個(gè)有關(guān)企業(yè)的力量就可以完成。
評(píng)論