太陽(yáng)能路燈配置及工作原理

1、太陽(yáng)能路燈配置及工作原理    太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的工作原理：太陽(yáng)能路燈利用太陽(yáng)能電池的廣生伏特效應(yīng)原理，白天時(shí)太陽(yáng)能電池吸收太陽(yáng)能光子能量產(chǎn)生的電能通過(guò)控制器向蓄電池組充電，當(dāng)夜幕降臨時(shí)或燈具周圍的光照程度較低時(shí)，蓄電池提供電力給直流燈負(fù)載。直流控制器能夠在任何情況下，包括陽(yáng)光充足或者是長(zhǎng)期陰雨天氣下，都能確保蓄電池不因?yàn)檫^(guò)充或過(guò)放而發(fā)生破壞，同時(shí)具備光控、聲控、溫度補(bǔ)償、和防雷、反極性保護(hù)等功能。如圖1。  太陽(yáng)能路燈由以下幾部分組成：太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器、蓄電池、光源、燈桿以及燈具外殼等。圖一   太陽(yáng)能電

2、池板     太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能路燈中的核心部分，也是太陽(yáng)能路燈中運(yùn)用價(jià)值最高的部分。它的作用是將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)換為電能，或者是送到蓄電池內(nèi)儲(chǔ)存起來(lái)。在大多太陽(yáng)光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池等三種。在太陽(yáng)光充足日照良好的東西部地區(qū)，采用多晶硅太陽(yáng)能電池為好，因?yàn)槎嗑Ч杼?yáng)能電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，并且價(jià)格比單晶硅太陽(yáng)能電池低。而在陰雨天比較多、陽(yáng)光相對(duì)不是太充足的南方地區(qū)，采用單晶硅太陽(yáng)能電池為好，因?yàn)閱尉Ч杼?yáng)能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定。非晶硅太陽(yáng)能電池在室外陽(yáng)光不足的情況下比較好，因?yàn)榉蔷Ч杼?yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光照條件要求

3、比較低。另外第二代太陽(yáng)電池的研制，即將取得突破性進(jìn)展，其核心部件是一種可粘接的薄膜，即薄膜太陽(yáng)能電池材料。    規(guī)格型號(hào)：功率90W，峰值電壓24V，共6塊。  技術(shù)要求：尺寸為1200*560*35mm；單晶硅的光電轉(zhuǎn)換效率為13%15%,多晶硅為11%13%。旁路二極管熱試驗(yàn); 組件邊框選用優(yōu)質(zhì)6063T5的型材，選用表面噴涂厚度12m的防氧化膜，耐煙霧及紫外線，使用壽命長(zhǎng)，保證在室外的環(huán)境下能正常的使用；接線端子牢固，配有旁路二極管，避免熱斑效應(yīng)；鋼化玻璃厚3.2mm，透光率應(yīng)在91%以上；絕緣強(qiáng)度100M；優(yōu)質(zhì)密封硅膠；組件在-40º

4、C85ºC的溫度范圍內(nèi)均可正常工作。   太陽(yáng)能控制器   在太陽(yáng)能燈具中，一個(gè)性能優(yōu)良的充放電控制器是必不可少的。為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須對(duì)它的充放電條件交易限制，來(lái)防止蓄電池過(guò)充電或者深度充電。    在溫差較大的地方，合格的控制器應(yīng)還具有溫度補(bǔ)償功能。同時(shí)太陽(yáng)能控制器應(yīng)建有路燈控制功能，包括光控和時(shí)控，并要具有夜間自動(dòng)切控負(fù)載功能，以便于陰雨天延長(zhǎng)路燈工作時(shí)間。   規(guī)格型號(hào)：24V/20A,SHCB-20A市電互補(bǔ)控制器。  技術(shù)要求：蓄電池反接保護(hù)；太陽(yáng)能電池反接保護(hù)；

5、負(fù)載過(guò)流及短路保護(hù)；夜間防反充電保護(hù)；過(guò)度保護(hù)；智能充電?？刂破鞅仨毥?jīng)過(guò)高溫高濕環(huán)境運(yùn)行監(jiān)測(cè)、低溫環(huán)境監(jiān)測(cè)、交變濕熱試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、老化試驗(yàn)、以保證產(chǎn)品質(zhì)量，使用壽命5年。    蓄電池     由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量非常不穩(wěn)定，所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般種類有鉛酸蓄電池、Nicd蓄電池、NiH蓄電池。蓄電池容量的選擇大多要遵循以下幾個(gè)原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽(yáng)能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái)，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明所需要的電能量。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，而蓄電池

6、過(guò)大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時(shí)也會(huì)造成浪費(fèi)。蓄電池應(yīng)與太陽(yáng)能電池、用電負(fù)荷相匹配。可用一種簡(jiǎn)單方法來(lái)確定它們之間的關(guān)系。太陽(yáng)能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以上，系統(tǒng)才能正常工作。太陽(yáng)能電池的電壓要超過(guò)蓄電池的工作電壓2030，才能保證給蓄電池正常負(fù)電。蓄電池容量必須比負(fù)載日耗量高6倍以上為好。   規(guī)格型號(hào)：太陽(yáng)能專用電池。   技術(shù)要求：容量為150Ah/24V,共4只。采用優(yōu)質(zhì)蓄電池。在蓄電池的防護(hù)方面采用地埋式處理，減少溫度對(duì)蓄電池的影響，蓄電池艙的低級(jí)預(yù)留排水孔要起到防水的作用。蓄電池要經(jīng)過(guò)容量檢測(cè)、自放電試驗(yàn)、溫度適

7、用范圍試驗(yàn)等監(jiān)測(cè)。采用浸水性試驗(yàn)和滲水性試驗(yàn)確保蓄電池艙不進(jìn)水。   光源    太陽(yáng)能路燈采用何種光源是太陽(yáng)能燈具是否能正常使用的一個(gè)重要指標(biāo)，一般太陽(yáng)能燈具采用LED光源、低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈和無(wú)極燈。  規(guī)格型號(hào)：高效無(wú)極燈24V/40W*1只，24V/100W*2只。  技術(shù)要求: 距地面12m，功率有減半功能；環(huán)保節(jié)能，亮度好，使用壽命50000h以上，功率偏差在±3%；需進(jìn)行9項(xiàng)技術(shù)性能監(jiān)測(cè)嚴(yán)格把關(guān)。   燈桿  燈桿的高度應(yīng)該更具道路的寬度、燈具的間距和道路的照度標(biāo)準(zhǔn)確定

8、。 規(guī)格型號(hào):太陽(yáng)能路燈光源距地面12m。  技術(shù)要求：采用優(yōu)質(zhì)鋼材，下端口直徑270mm，厚度4mm，整體采用熱鍍鋅加噴塑的表面處理方式，鍍鋅層厚度應(yīng)為85m，噴塑層厚度在150200m之間。塑粉應(yīng)為進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)戶外型，附著力強(qiáng)，不變色，并且具有優(yōu)良的防腐蝕特性?？癸L(fēng)等級(jí)12級(jí)，并確保燈桿壽命達(dá)到15年以上。 太陽(yáng)能電池的工作原理如下：光是由光子組成的，而光子是含有一定能量的微粒，能量的大小由光的波長(zhǎng)決定。光被晶體硅吸收后 ，在 PN結(jié)中產(chǎn)生一對(duì)對(duì)的正、負(fù)電荷，由于在 PN結(jié)區(qū)域的正、負(fù)電荷被分離，于是一個(gè)外電流場(chǎng)就產(chǎn)生了，電流從晶體硅片電池的底端經(jīng)過(guò)負(fù)載流至電池的頂端。將一個(gè)負(fù)載連

9、接在太陽(yáng)能電池的上、下兩表面間時(shí)，將有電流流過(guò)負(fù)載，于是太陽(yáng)能電池就產(chǎn)生了電流。太陽(yáng)能電池吸收的光子越多，產(chǎn)生的電流也就越大。光子的能量由波長(zhǎng)決定，低于基能能量的光子不能產(chǎn)生 自由電子，1個(gè)高于基能能量的光子將僅產(chǎn)生 1個(gè)自由電子，多余的能量將使電池發(fā)熱，伴隨電能損失的影響將使太陽(yáng)能電池的效率下降。硅太陽(yáng)能電池的種類：目前世界上有三種已經(jīng)商品化的硅太陽(yáng)能電池，即單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池。由于單晶硅太陽(yáng)能電池所使用的單晶硅材料與半導(dǎo)體工業(yè)所使用的材料具有相同的品質(zhì)，所以材料成本比較昂貴。多晶硅太陽(yáng)能電池晶體方向的無(wú)規(guī)則性，意味著正、負(fù)電荷對(duì)并不能全部被 PN結(jié)電場(chǎng)所分離，因?yàn)殡姾蓪?duì)在晶體與晶體之間的邊界上可能因晶體