均匀超高亮太阳能LED灯具的应用.pdfVIP

均匀超高亮太阳能LED灯具的应用 刘淑平徐铁军庞灵谢学佳 (华北电力大学河北保定071003) 摘要 作为2l世纪最有潜力的能源，太阳能产业的发展潜力巨大．该文介绍了太阳能LED照明系统的工 作原理、主要技术与特性，给出了均匀超高亮太阳能LED灯具在LED的组合排列与应用和控制器等方 面实现的主要技术改进，并阐述了太阳能LED灯具的应用瑷．发展前景． 关键词 太阳能LED灯具控制器应用 前言 太阳能产业是新兴的朝阳行业，再加上良好的政策环境、行业本身的特性，使得太阳 能产业具有较高的投资价值和发展潜力。太阳能作为一种取之不尽的新能源已经成为人们 的共识，人们对太阳能的研究、开发、运用的成果也不断推出。在太阳能灯具领域，均匀 超高亮太阳能LED系列灯具产品目前在国内从照明效果和LED排列造型、智能控制器、 成本控制等方面走在了本行业的前列，企业的研发力量、成果转换在行业中优势明显。 1．课题来源 在世界能源短缺，环境污染日益严重的今天，充分开发并利用太阳能是世界各国政府 可持续发展的能源战略决策。而目前照明消耗约占整个电力消耗的20％，大幅降低照明用 电是节约能源的重要途径。开发和应用更高效、可靠、安全、使用寿命长的新型太阳能节 能光源势在必行【Il，而现在国内外各个公司所开发的太阳能灯具，主要采用逆变型发光原 理的发光源作为照明的光源，逆变型的太阳能灯具在发光过程中，需将直流电源通过逆变 器(或镇流器)逆变为高频高压的电源供给发光源产生可见光。 但这种发光源也存在以下几种缺点：一、节能效果相对较差，即相对增加了系统的整 体功率消耗；二、相对光效较差，增加了太阳能系统的整体功率匹配；三、太阳能灯具整 体功率匹配偏高；四、发光源的使用寿命相对较短，节能灯的使用寿命一般为8000h左右， 而无极灯的使用寿命也就3万小时左右。由此我们可以看出，此类太阳能灯具在实际生产 中的成本价格不可能大幅降低，整体价格偏高，性能价格比较低，从而制约了逆变型太阳 能灯具的大面积推广与应用。 因此研究和开发光效更高、更节能、更能适合太阳能灯具发展的LED新型发光源就显 得势在必行。 2．均匀超高亮太阳能LED系列灯具的特性 (1)低成本：高亮度、低功耗，所需太阳能电池及蓄电池组配置较低、成本下降。 (2)寿命长：单晶硅或多晶硅太阳能组件的质量保证期为20年，20年后电池组件可 继续使用，但发电量略有下降。超高亮白光LED使用寿命可达10万小时，智能控制器 静态功耗低、使用寿命长。 39 (3)可靠稳定：单晶硅或多晶硅太阳能电池组件具有抗台风、抗潮湿、抗紫外线辐射 等特点。 (4)无人值守：运行中无需管理人员，完美的智能控制系统给用户足够的放心。 (5)每天10h以上的供电：系统设计时考虑到当地阴雨天气，将平时多余的电能储存 到蓄电池内，确保用户连续阴雨天有足够的电能使用12】。 再加上使用太阳能LED灯具一不用架设或埋覆电力线路：二不用电网的电能：三不用 保养维护，真可谓一次投资，终身受益。 3．太阳能LED灯具的工作原理 太阳能LED灯具在白天通过太阳能电池组件采集太阳光的能量，并将其转化为电能存 储起来，在晚上点亮LED用于照明，是现代化绿色环保节能产品。具有智能控制系统，全 天候供电无需管理人员。在系统设计时考虑阴雨天气，把平时多余的电能储存到蓄电池内， 确保阴雨天有足够的电能使用pJ。 如图1所示：详细原理是用太阳能电池光伏板将太阳光转换的电能，通过智能太阳能 控制器转存在蓄电池中，当自然光照度降到需要照明时，经过智能控制器比较电路再将蓄 电池中的电能输出给LED发光源发出可见光。当自然光照度升高到不再需要照明时，再经 过智能控制器比较电路关断输出给LED发光源的电源，使LED发光源不再发光耗能。 具 图1太阳能灯具结构框图 3．1技术改进 无论太阳能灯具大小，一个性能良好的充放电控制电路是必不可少的。为了延长蓄电 池的使用寿命，必须对它的充放电条件加以限制，防止蓄电池