1、系統介紹
中國照明網技術論文·LED照明
1.1 系統基本組成簡介
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系統由太陽能電池電池
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電池是一種能量轉化與儲存的裝置，它通過反映將化學能或者物理能轉化為電能。電池即一種化學電源，它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負兩極浸泡再能提供媒體傳導作用的電解質中，當連接在某一外部載體上時，通過轉換其內部的化學能來提供電能。 組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制箱（內有控制器、蓄電池）和燈桿幾部分構成；太陽能電池板光效達到127Wp/m2，效率較高，對系統的抗風設計非常有利；燈頭部分以1W白光LED和1W黃光LED集成于印刷電路板上排列為一定間距的點陣作為平面發光源。
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控制箱箱體以不銹鋼為材質，美觀耐用；控制箱內放置免維護鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統選用閥控密封式鉛酸蓄電池，由于其維護很少，故又被稱為“免維護電池”，有利于系統維護費用的降低；充放電控制器在設計上兼顧了功能齊備（具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等）與成本控制，實現很高的性價比。
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1.2 工作原理介紹
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系統工作原理簡單，利用光生伏特效應原理制成的太陽能電池白天太陽能電池板接收太陽輻射能并轉化為電能輸出，經過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐漸降低至101ｕｘ左右、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測到這一電壓值后動作，蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電8.5小時后，充放電控制器動作，蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。
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2、系統設計思想
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太陽能路燈的設計與一般的太陽能照明相比，基本原理相同，但是需要考慮的環節更多。下面將以香港真明麗集團有限公司的這款太陽能LED大功率路燈為例，分幾個方面做分析。
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2.1 太陽能電池組件選型
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設計要求：廣州地區，負載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時數8.5H，保證連續陰雨天數7天。
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⑴ 廣州地區近二十年年均輻射量107.7Kcal／cm2，經簡單計算廣州地區峰值日照時數約為3.424H；
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⑵ 負載日耗電量＝12.2AH
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⑶ 所需太陽能組件的總充電電流＝1.05×12.2×÷（3.424×0.85）＝5.9A
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在這里，兩個連續陰雨天數之間的設計最短天數為20天，1.05為太陽能電池組件系統綜合損失系數，0.85為蓄電池充電效率。
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⑷ 太陽能組件的最少總功率數 ＝ 17.2×5.c ＝ 102W
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選用峰值輸出功率110Wp、單塊55Wp的標準電池組件，應該可以保證路燈系統在一年大多數情況下的正常運行。
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2.2 蓄電池選型
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蓄電池設計容量計算相比于太陽能組件的峰瓦數要簡單。
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根據上面的計算知道，負載日耗電量12.2AH。在蓄電池充滿情況下，可以連續工作7個陰雨天，再加上第一個晚上的工作，蓄電池容量：
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12.2×（7＋1） ＝ 97.6 （AH），選用2臺12V100AH的蓄電池就可以滿足要求了。
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2.3 太陽能電池組件支架
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2.3.1 傾角設計
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為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為太陽能電池組件選擇一個最佳傾角。
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關于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討，近年來在一些學術刊物上出現得不少。本次路燈使用地區為廣州地區，依據本次設計參考相關文獻中的資料［1］，選定太陽能電池組件支架傾角為16度。
