太陽(yáng)能和蓄電池的配用-資料下載頁(yè)
2025-08-04 14:49本頁(yè)面
【正文】 能草坪燈。對(duì)于1W 以上的太陽(yáng)能草坪燈，最好使用三色基色高效節(jié)能燈。目前有一些太陽(yáng)能草坪燈用30~40只超高亮白光LED，輸入功率2W以上，在這種情況下，如果使如果用三色基色高效節(jié)能燈，價(jià)格只是LED的1/10，光通量為原來的4倍，現(xiàn)在已經(jīng)研制成功2~10W的低壓直流三色基色高效節(jié)能燈，壽命可以達(dá)到6000 小時(shí)。根據(jù)上述分析，我們認(rèn)為有調(diào)節(jié)明暗、頻繁開關(guān)功能的1W以下的小功率太陽(yáng)能草坪燈，一般應(yīng)該使用LED作為光源。但是在使用超高亮白光LED時(shí)特別要注意光通維持率問題，否則容易引發(fā)事故。對(duì)于功率較大的太陽(yáng)能草坪燈，目前使用三色基色高效節(jié)能燈比較合理。這里要強(qiáng)調(diào)的是，以上結(jié)論僅僅是目前地分析，當(dāng)LED技術(shù)水平提高以后，價(jià)格下降，以上結(jié)論需要改變。 對(duì)于太陽(yáng)能庭院燈，從可靠性、性能價(jià)格比、色溫，和發(fā)光效率幾個(gè)方面綜合考慮，我們認(rèn)為理想的光源目前應(yīng)該是三色基色高效節(jié)能燈。 5 LED使用注意事項(xiàng) 1)，工作電流可能變化20mA左右。為了安全，普通情況下使用串聯(lián)限流電阻，極大的能量損失顯然不適合太陽(yáng)能草坪燈，并且LED亮度隨工作電壓變化。采用升壓電路是一個(gè)好辦法，也可以用簡(jiǎn)單的恒流電路，總之一定要自動(dòng)限流，否則將損壞LED。 2)一般LED的峰值電流50~100mA，反向電壓6V左右，注意不要超過這個(gè)極限，尤其在太陽(yáng)能電池反接或者蓄電池空載，升壓電路峰值電壓過高時(shí)，很可能超過這個(gè)極限，損壞LED。 3)LED溫度特性不好，溫度上升5℃，光通量下降3%，夏季使用要注意。 4)工作電壓離散性大，同一型號(hào)，同一批次的LED工作電壓都有一定差別，不宜串聯(lián)使用。一定要并聯(lián)使用，應(yīng)該考慮均流。 5)超高亮白光LED色溫為6400k~30000k。目前，低色溫的超高亮白光LED尚沒有進(jìn)入市場(chǎng)，因此用超高亮白光LED制造的太陽(yáng)能草坪燈光穿透能力比較差，所以在光學(xué)設(shè)計(jì)上要注意。 6)靜電對(duì)超高亮白光LED影響很大，在安裝時(shí)要有防靜電設(shè)施，工人要佩帶防靜電手腕。受靜電傷害的超高亮白光LED當(dāng)時(shí)可能憑眼睛看不出來，但是使用壽命將變短。 6 系統(tǒng)組合中的幾個(gè)問題 1)光敏傳感器，太陽(yáng)能燈需要光控開關(guān)，有的設(shè)計(jì)者往往會(huì)用光敏電阻來自動(dòng)開關(guān)燈，實(shí)際上太陽(yáng)能電池本身就是一個(gè)極好的光敏傳感器，用它做光敏開關(guān)，特性比光敏電阻好。對(duì)于太陽(yáng)能庭院燈問題不大，太陽(yáng)能電池組件由4片太陽(yáng)能電池串聯(lián)組成，電壓低，弱光下電壓更低，造成光控開關(guān)失靈。在這種情況下，只要加一只晶體管直接耦合放大，即可解決問題。 2)按蓄電池電壓高低控制負(fù)載大小，對(duì)太陽(yáng)能燈在連續(xù)陰雨天時(shí)可維持的時(shí)間要求很高，這就增加系統(tǒng)成本。我們?cè)谶B續(xù)陰雨天蓄電池電壓降低時(shí)減少LED或者減少太陽(yáng)燈接入個(gè)數(shù)，或者減少太陽(yáng)能燈每天的發(fā)光時(shí)間，這就降低了系統(tǒng)成本。 3)閃爍變光，漸亮漸暗是節(jié)能的好辦法，它一方面可以增加太陽(yáng)能草坪燈照射效果，另一方面可以通過改變閃爍占空比控制蓄電池平均輸出電流，延長(zhǎng)系統(tǒng)工作時(shí)間，或者在同等條件下，可降低成本。 4)三色基色高效節(jié)能燈的開關(guān)速度。這個(gè)問題非常重要，它甚至決定了太陽(yáng)能草坪燈的使用壽命，三色基色高效節(jié)能燈啟動(dòng)時(shí)有高達(dá)10~20倍的啟動(dòng)電流，系統(tǒng)在承受這樣大的電流情況下，可能電壓有大幅度下降，太陽(yáng)能草坪燈無法啟動(dòng)或者反復(fù)啟動(dòng)，直至損壞。 5)目前太陽(yáng)能電池還不能夠使用在主干道照明上。公路主干道的照明有法定的照度要求，就目前太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率和價(jià)格講，還不能夠滿足這個(gè)要求。但在不久的將來隨著各方面的技術(shù)水平的提高，太陽(yáng)能電池一定會(huì)應(yīng)用在公路主干道的照明上。 6)關(guān)于儲(chǔ)能電容，太陽(yáng)能電池的使用壽命在25年以上，普通蓄電池的使用壽命在2~3年，所以蓄電池是太陽(yáng)能電力系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能電容可以在一定程度上解決這個(gè)問題。儲(chǔ)能電容的使用壽命可以達(dá)到10年以上，而且控制電路簡(jiǎn)單，但是昂貴的價(jià)格限制了它的應(yīng)用，目前僅僅應(yīng)用在部分交通信號(hào)燈和裝飾燈上。隨著技術(shù)水平的提高，產(chǎn)品價(jià)格的下降，它將是一種最有希望成為和太陽(yáng)能電池配套的理想儲(chǔ)能元件。當(dāng)然目前也有采用膠體蓄電池的，一般質(zhì)量好的可以保證壽命在5~7年，如此大大提高了太陽(yáng)能庭院燈與路燈的首次維護(hù)期。 7 有關(guān)太陽(yáng)能電池在照明燈具上應(yīng)用的技術(shù) 用于草坪燈高效率升壓電路 小功率太陽(yáng)能草坪燈一般都有升壓電路，目前各廠家采用振蕩電路，電感升壓。電感采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器，標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器中使用開放磁路，磁通損失大，所以電路效率低。如果采用閉合磁路制造電感升壓，如磁環(huán)，升壓電路效率將有很大提高。曾經(jīng)用f10磁環(huán)制造電感，在同等條件下進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，采用閉合磁路制造電感要比采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器效率提高20%~40%。但出于成本考慮現(xiàn)在絕大多數(shù)廠家還是采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器。 RJ01型太陽(yáng)能燈控制電路 RJ01型控制器采用貼片化設(shè)計(jì)，具有以下功能： 1）蓄電池過放電保護(hù)； 2）充電后自動(dòng)恢復(fù)放電功能； 3）蓄電池過充電保護(hù)； 4）防反充（蓄電池向太陽(yáng)電池充電）； 5）溫度補(bǔ)償功能； 6）自動(dòng)開關(guān)燈功能（晚上負(fù)載接通，白天負(fù)載切斷）； 分時(shí)/分壓太陽(yáng)能燈控智能制器 太陽(yáng)能燈作為一種新型節(jié)能燈具，它與傳統(tǒng)燈具相比有許多優(yōu)點(diǎn)，但是它的價(jià)格昂貴又是推廣應(yīng)用的瓶頸，因此，如何降低太陽(yáng)能燈的成本是一個(gè)重要的課題。分時(shí)，分壓控制太陽(yáng)能燈技術(shù)就是解決這個(gè)問題的好辦法。 分時(shí)、分壓控制太陽(yáng)能燈技術(shù)的核心就是根據(jù)夜晚不同時(shí)間段，人們對(duì)照度不同要求，控制太陽(yáng)能燈的輸入功率，以及根據(jù)太陽(yáng)能電池白天吸收能量的大小，控制太陽(yáng)能燈的輸入功率，達(dá)到用最小成本設(shè)計(jì)出能夠滿足最惡劣氣象條件下人們對(duì)太陽(yáng)能燈的最基本要求。 展望——從PN結(jié)到PN結(jié)的綠色照明 太陽(yáng)能電池正在以出乎人們預(yù)料的驚人速度發(fā)展。根據(jù)科學(xué)家的保守估計(jì)，在未來的10年里，太陽(yáng)能電池的平均轉(zhuǎn)換效率要達(dá)到20%以上，而價(jià)格要下降一半，這就是說，10年以后的今天，我們用于照明電力的一半可能來源于太陽(yáng)能，達(dá)到從PN結(jié)到PN結(jié)真正的綠色照明。大家知道，太陽(yáng)能電池是一個(gè)巨大的PN結(jié)，它把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。LED是另一個(gè)可以將電能轉(zhuǎn)換為光線的PN結(jié)，它的轉(zhuǎn)換效率一天一天地在提高，將來就可以達(dá)到節(jié)能燈的水平，而使用壽命可以達(dá)到 10萬(wàn)小時(shí)以上，這是真正意義上的綠色照明
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