简略分析太阳能路灯的器件选择与组成

简略分析太阳能路灯的器件选择与组成

      一个太阳能灯由太阳能电池组件及支架、蓄电池、充放电控制器、光源、灯杆灯具、线缆和连接紧固辅件等六大基本部分组成。在太阳能照明灯的设计中，涉及太阳能电池组件、蓄电池、充放电控制器、光源等多个环节，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。太阳能电池利用光伏效应把太阳的光能转换成电能。对于硅电池来说，在标准条件下它的开路电压为0.48 ～0.6V。将多个单体太阳能电池连接，并进行封装，可以构成不同面积、不同功率的太阳能电池组件，也可统称为太阳能电池板。单体太阳能电池一般是不能使用的，实际应用的是太阳能电池组件。

      太阳能电池于太阳幅照度的对数成正比，具有负的温度系数，温度每上升一度，电压下降2mV ～3mV。太阳能电池（组件）的输出功率取决于太阳幅照度、太阳光谱分布和太阳能电池（组件）的工作温度。在不同的时间，不同的地点，同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。并不向有些人想象的那样，只要有阳光就会有额定输出功率，甚至认为太阳能电池在灯光下也可以正常使用。按面积计算，每平米的太阳能电池的输出功率大约为120W；随着转换效率的提高，其输出功率也相应的增大。太阳能电池组件输出功率的选择，要根据太阳能灯的光源功率、使用时间和当地的气候地理条件等来确定。对任何一个太阳能照明系统来说，充放电控制电路的优劣将直接影响到系统应用的成败。由于太阳能光伏发电系统输入的能量极不稳定，光伏发电系统中对蓄电池充电的控制要比普通对蓄电池充电的控制要复杂。一个性能良好的光伏控制器应具有控制蓄电池充放电、温度调节、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以及自动开关和时间调整功能。从而保证系统可靠运行，同时使太阳能电池组件可以在不同温度和辐照情况下智能输出最大功率，使照明系统具有很高的效率。由于太阳能照明系统蓄电池的充电直接由太阳能电池提供，得到的能量极不稳定,所以要配置容量合理、性能可靠的蓄电池，以保证光伏发电系统的正常工作。

      在太阳能光伏照明系统中，通常选用的是免维护铅酸蓄电池。免维护铅酸电池是一种新型的蓄电池，它采用全密封方式，放电率高，特性稳定；无需加水；安装时简单，占地面积小，可水平和垂直安装；期望寿命一般为5～ 7 年。太阳能路灯以节能环保为优势，负载应该节能、低耗、寿命长。半导体 LED 灯、12V直流节能灯、低压钠灯、高压钠灯、无极电磁感应灯等都可以作为太阳能灯的光源。目前太阳能草坪灯多选用LED 作为光源。 LED 寿命可达100000小时以上，工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。太阳能庭院灯一般采用 LED 光源和12V直流节能灯。直流节能灯电压为直流，无需逆变，方便安全。灯具和灯杆。灯具一般是指用于安装照明光源的部分，也就是通常所说的灯头；灯杆分为变径杆、锥形杆、组合杆等多种形式，并通过挑臂与灯具连接。一般的灯杆、灯具都可作为太阳能灯的选择对象。如果采用在灯杆上直接安装太阳能电池组件的方案，需根据太阳能电池组件面积加工制作太阳能电池组件的支架，同时考虑灯杆的抗风强度问题。灯具和灯杆的选择面较宽，一般满足实用、美观的要求即可。线缆和连接紧固辅件。线缆用于连接太阳能电池组件、蓄电池、充放电控制器、光源等器件。线缆的线径标准随系统配置需要确定，线缆的长度随灯杆高度和器件安装位置确定。连接紧固辅件用于固定各器件连线的输入、输出端子；固定灯杆及灯具。