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一种LED太阳能路灯系统匹配设计的方法

作者:刮刮乐    发布时间:2021-02-14 04:29    

  被誉为21世纪新光源,即将成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源,被公认为当前十大前沿技术之一,LED光源这种新型照明光源必将会取代传统照明光源,正带动着一场新的产业革命――照明革命。针对世界金融风暴的应对,中央发改委拿出4万亿连同地方财政的支持预计将有1 O多万亿的资金投入到国家交通、扶持企业、完善基础建设上。最近国家科技部在全国启动“十城万盏”LED半导体照明应用工程,在这股强劲东风下,一贯得到政府支持的半导体照明产业,将是一个大发展的契机。

  一套完整的LED包括:LED光源、控制器、蓄电池、太阳能电池组件及灯体。白天,太阳能电池组件将光能转化为电能通过控制器储存到蓄电池内,晚上蓄电池通过控制器给光源供电,使其转化为光能,照明道路。灯体主要起系统防护及白天的装饰作用,保障这一循环正常运行。其中LED光源、控制器、蓄电池是决定路灯系统性能的关键,在设计中必须对其进行优化设计,合理配置。

  现在做太阳能灯具的厂家往往过多的追求造型设计,而把最重要的系统匹配设计忽略了,不经过深入考虑,简单计算了事,最后导致灯具出现大量问题;还有些厂家为了营造自己产品的价格优势,不惜牺牲系统稳定性,这些作法都是不可取的。

  匹配设计是关系到系统可靠性和稳定性的重要因素,要引起重视,主要应考虑以下几个方面:

  道路照明的目的是为夜间行车者提供一个视觉安全可靠的条件,高亮度的LED路灯,它的亮度必须在符合现有道路条件下,交通安全所必须达到的亮度要求。其发光效率和发光强度能够达到现有道路照明所需要的亮度要求。道路照明自2007年7月1日起实施建设部的行业标准CJJ45―2006《城市道路照明设计标准》,对道路照明照度要求见表1。为了使设计更趋于完美,主要应该对以下几点进行精心的考虑:

  与常规照明相比,LED优势明显。LED属于低压供电,绝缘要求不高,不需要变压器、镇流器、启动器等附件,明显节省投资;结构简单,属于固体光源,不需要充气,不需要玻璃外壳,也不存在气体密封等问题,而且耐冲击,耐震动,不易破碎;LED是冷光源,可控性好,响应时间快,可反复频繁亮灭,不会疲倦;超低能耗,超长寿命等。

  LED路灯的智能化核心在于开关电源的设计。目前使用较广泛的LED路灯开关电源一般具有整流滤波电路、调整电路、采样电路、过流保护电路和DC恒流输出电路。

  在大功率LED应用中,散热是另一个主要考虑的方面,目前LED的能耗中约80%以上转化为热量,而半导体器件是不耐高温的,散热做不好,会引起很严重的光衰,一些严重的半年内可能降到原来的一半,在路灯上大功率LED多是多颗串并联应用,必需采用铝合金多翅片风)令散热器。

  阀控式密封铅酸电池在我国推广应用已有十多年了,由于其具有体积小、重量轻、自放电小、寿命长、节省投资、安装简便、安全可靠、使用方便、少维护不溢酸雾、对环境无腐蚀、无污染等优良特性,并可实现无人值守和微机监控的现代化管理方式;因而在光电路灯、光伏工程中被大量使用。但要正确理解“免维护”的含义,确保系统的安全可靠。


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