大功率太阳能LED照明节能灯的研发技术总结.doc

“大功率太阳能LED照明节能灯的研发” 技术研究总结 一、技术原理依据照明灯具上。目前，非主干道太阳能路灯，太阳能庭院灯和太阳能草坪灯等的应用已经逐渐形成规模。在太阳能照明灯具的设计中，涉及光源、太阳能电池系统、蓄电池充放电控制许多因素，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。同时，由于发展过快，很多产品技术上不够成熟，在太阳能电池板、光源的选择以及控制电路设计中存在许多缺陷，降低了产品的经济性和可靠性，浪费了许多资源。 太阳能灯具及路灯都是由太阳能电池、控制器、蓄电池、光源、灯杆及灯头几部分构成： 1、太阳能电池板： 太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，送至蓄电池中存储起来。太阳光电池板有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。在日照充足地区，一般采用多晶硅太阳能电池，因多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶硅电池低。在阴雨天较多、日照相对不是很充足的地区，一般采用单晶硅太阳能电池，因单晶硅太阳能电池效率比多晶硅高，且性能参数比较稳定。非晶硅太阳能电池一般用在特殊场合，其价格最高。 2、控制器 　　控制器是太阳能灯具必不可少的一部分。其作用是控制控制太阳能电池的充放电，同时还可控制灯具的开启与关闭。在灯具中，为了延长蓄电池的使用寿命，必须对它的充电放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及过度放电。同时，控制器还应兼有路灯控制功能，具有光控功能，并应具有夜间自动关闭灯具功能，以节约不必要的电能消耗，便于阴雨天延长路灯工作时间。 　　3、蓄电池 蓄电池性能的好坏直接影响到太阳能灯具的寿命和性能。太阳能光伏发电系统的输出能量极不稳定，在一天中，阳光强度随时都在变化，所以灯具中需要配置性能优异的蓄电池才能工作在最佳状态。蓄电池白天存储太阳能电池提供的电能，夜间给光源提供照明电能。在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量应与太阳能电池、用电负荷（光源）相匹配。 4、光源 　　太阳能路灯采用何种光源是太阳能路灯是否能绿色节能和正常使用的重要指标，一般太阳能灯具采用太阳能专用节能灯、低压钠灯、无极灯、氙气灯和 LED灯光源。 （1）太阳能专用节能灯：功率小，一般为3-7W，光效较高，但使用寿命短，仅2000小时左右，一般适合太阳能草坪灯、庭院灯。 　　（2）低压钠灯：低压钠灯光效高（可达200Lm/w），价格高，需专用逆变器，显色性较差，采用较少。 　　（3）无极灯：功率小，光效较高，显色性好。在市电中寿命可以达到3万小时，但在太阳能灯具上使用寿命大大减少和普通节能灯差不多，且需要使用精密的触发器，造价也较高。 　　（4）氙气灯：光效高，显色性好，寿命约3000小时，工作时需逆器。在太阳能灯具上使用需要对光源进行散光和散热。 （5）LED：LED半导体光源，寿命长，可达80000小时，工作电压低，显色性好，属冷光源，光效较高， LED作为太阳能路灯的光源将是一种趋势。目前有小功率LED和大功率LED之分，大功率LED各项性能指标优于小功率LED，但成本较高。 　　（6）灯杆及灯头 灯杆的高度、灯头的功率应根据道路的宽度、灯具的间距，道路的照度标准确定。 二、设计研制过程LED半导体照明光源具有使用寿命长、发光效率高、体积小、重量轻、环保安全可靠等优点启动电压和工作电压一致，使用不需镇流器技术LED半导体照明光源具有使用寿命长、发光效率高、体积小、重量轻、环保安全可靠等优点图表 4、路灯局部图片 传统LED路灯用的环氧电路板 本项目路灯用的铝基电路板 本项目用于普通路灯的灯头及热管散热结构 本项目使用的一体化模压铸铝灯头 弧面发光型灯头 平面发光型灯头 五、关键技术与国内外同类的对比分析发光效率高 7 13