家庭用太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備以及太陽(yáng)能路燈、庭院燈等選購(gòu)

1、家庭用太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備以及太陽(yáng)能路燈、庭院燈等選購(gòu).txt12思念是一首詩(shī)，讓你在普通的日子里讀出韻律來(lái)；思念是一陣雨，讓你在枯燥的日子里濕潤(rùn)起來(lái)；思念是一片陽(yáng)光，讓你的陰郁的日子里明朗起來(lái)。 本文由zfmfns0646貢獻(xiàn) 本文由俸天承運(yùn)貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 家庭用太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備以及太陽(yáng)能路燈、 家庭用太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備以及太陽(yáng)能路燈、庭院燈等選購(gòu) 如何選購(gòu)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品 隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，在民用方面首先應(yīng)用在照明燈具上，近 幾年來(lái)，太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品由于環(huán)保節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能庭院燈和太陽(yáng)能草坪 燈，太陽(yáng)

2、能裝飾燈等方面的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模。如何在眾多耀眼的商業(yè)廣告 中， 選擇一款比較適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件而又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品呢？這一直 是用戶的最終疑問(wèn)？ 在太陽(yáng)能照明燈具的設(shè)計(jì)中，涉及光源、太陽(yáng)能電池系統(tǒng)、蓄電池充放電控制許 多因素，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)造成產(chǎn)品缺陷。那就讓我們先了解一下 太陽(yáng)能燈具組成吧！ 1、太陽(yáng)能電池板 2、充放電控制器 3、 蓄電池 4、負(fù)載 5、燈具外殼 太陽(yáng)能電池 太陽(yáng)能電池主要功能在將光能轉(zhuǎn)換成電能，這個(gè)現(xiàn)象稱之為光伏效應(yīng)。在 眾多太陽(yáng)光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽(yáng)能電池、 多晶硅太陽(yáng)能電池及 非晶硅太陽(yáng)能電池等三種，在太陽(yáng)光充足日照好的東西部地

3、區(qū)，采用多晶硅太陽(yáng) 能電池為好，因多晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格比單晶低。轉(zhuǎn)換效率 在近幾年不斷提高。在陰雨天比較多陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶 硅太陽(yáng)能電池為好，因單晶硅太陽(yáng)能電池電性能參數(shù)比較穩(wěn)定。當(dāng)然非晶硅太陽(yáng) 能電池在室內(nèi)陽(yáng)光很弱的情況下比較好， 因?yàn)榉蔷Ч杼?yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光照條件 要求比較低。 首先，任何一款太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品我們必須先了解太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電池有五大 電性能參數(shù)： 1、Isc 是短路電流 2、是峰值電流 3、Voc 是開(kāi)路電壓 4、Vm 是峰值電壓 5、Pm 是峰值功率 Pm 是峰值功率= Im 是峰值電流Vm 是峰值電壓 注：以上計(jì)算跟據(jù)太陽(yáng)能電池的

4、外特性 對(duì)于單片太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，它是一個(gè) PN 結(jié)，除了當(dāng)太陽(yáng)光照射在上面時(shí)， 它能夠產(chǎn)生電能外，它還具有 PN 結(jié)的一切特性。在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下，它的額定 輸出電壓為 0.48V。在太陽(yáng)能照明燈具使用中的太陽(yáng)能電池組件都是由多片太陽(yáng) 能電池連接構(gòu)成的。 用戶可以先看太陽(yáng)能電池來(lái)知道價(jià)格，性能及太陽(yáng)能燈具照明的穩(wěn)定性，下面我 會(huì)根據(jù)和負(fù)載，蓄電池之間作介紹 充放電控制器 無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小，一個(gè)性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為 了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須對(duì)它的充放電條件加以限制，防止蓄電池過(guò)充電 及深度放電，.另外，由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，光伏發(fā)電 系統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電

5、的控制要比普通蓄電池充電的控制要復(fù)雜些。 對(duì)于太陽(yáng)能燈 具的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗。 沒(méi)有一個(gè)性能良好的充放電控制電路，就不可能有一個(gè)性能良好的太陽(yáng)能燈具。 充放電控制器必須要到以下幾個(gè)特點(diǎn) 1、防反充電控制 2、防過(guò)充電控制 3、防過(guò)放電控制 4、溫度補(bǔ)償 蓄電池 由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,所以一般需要配置蓄電池 系統(tǒng)才能工作，太陽(yáng)能燈具也不例外，必須配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄 電池、Ni-Cd 蓄電池、Ni-H 蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及 系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足夜晚照明的 前

6、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)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄 電池容量過(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)造成浪 費(fèi)。 蓄電池的選擇也是要看太陽(yáng)能電池，負(fù)載來(lái)確定的，下面我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)中作介 紹。 負(fù)載 太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品以節(jié)能環(huán)保為優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然負(fù)載要節(jié)能，壽命長(zhǎng)。我們一般 采用 LED 燈與 12V 直流節(jié)能燈及低壓鈉燈等。 目前多數(shù)草坪燈選用 LED 作為光源， 壽命長(zhǎng)， LED 可以達(dá) 小時(shí)以上， 工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽(yáng)能草坪燈上。 庭園燈一般采用 12V 直流節(jié)能燈，直流節(jié)能燈電壓為直

7、流，無(wú)需逆變，方 便安全。 路燈一般采用 12V 直流節(jié)能燈與低壓鈉燈，低壓鈉燈光效高（可達(dá) 200LM/W）。但由于低壓鈉燈價(jià)格比較昂貴，采用較少。 燈具外殼 我們收集了許多國(guó)外太陽(yáng)能燈資料，在美觀和節(jié)能兩者之間，大多數(shù)都選 擇節(jié)能。燈具外觀要求不要很高，相對(duì)實(shí)用就行。目前有很多廠家外觀很漂亮， 選用不銹鋼外殼。但性能到底怎樣呢？這又讓我們深思！ 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一款好的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品，關(guān)鍵在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)，怎樣才是合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 呢？那就讓我們先了解一下影響系統(tǒng)的幾個(gè)重要因素吧！ 緯度 太陽(yáng)能方陣面上的年總輻射量 最長(zhǎng)無(wú)日照天數(shù) 日耗電量 平均每日峰值日照時(shí)數(shù) 讓我們?cè)囅胍幌拢喝绻?yáng)能電池充電量不

8、足每天放電量會(huì)怎樣呢？如果 連續(xù)幾年陰雨天系統(tǒng)還能照明嗎？這些問(wèn)題都要我們?cè)O(shè)計(jì)人員的精心設(shè)計(jì)。 下面 我又給大家介紹一種簡(jiǎn)單判斷太陽(yáng)能燈具系統(tǒng)性能的方法： 我們必須知道系統(tǒng)負(fù) 載功率， 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。 1： 2： 蓄電池容量必須比負(fù)載日耗電量高出 3 倍以上（西部地區(qū)），南方地區(qū)要高出 5 倍以上為好。 太陽(yáng)能燈具之一 1 太陽(yáng)能電池的外特性 從應(yīng)用的角度論述，大家主要關(guān)心的是太陽(yáng)能電池的外特性。首先，對(duì)于單片太 陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，它是一個(gè) PN 結(jié)，除了當(dāng)太陽(yáng)光照射在上面時(shí)，它能夠產(chǎn)生電能 外， 它還具有 PN 結(jié)的一切特性。 在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下，

9、它的額定輸出電壓為 0.48V。 在太陽(yáng)能照明燈具使用中的太陽(yáng)能電池組件都是由多片太陽(yáng)能電池連接構(gòu)成的。 它具有負(fù)的溫度系數(shù)，溫度每上升一度，電壓下降 2mV，對(duì)于多片太陽(yáng)能電池組 成的太陽(yáng)能電池組件 太陽(yáng)能電池一般都如下參數(shù)： Isc 是短路電流， 是峰值電流， Im Voc 是開(kāi)路電壓。 Vm 是峰值電壓，Pm 是峰值功率。 在使用中，太陽(yáng)能電池開(kāi)路或者短路都不會(huì)造成損壞，實(shí)際上我們也正是利用它 的這個(gè)特性對(duì)系統(tǒng)蓄電池充放電進(jìn)行控制的 太陽(yáng)能電池在使用中必須注意的問(wèn)題 2.1 太陽(yáng)能電池功率的選擇 我們所說(shuō)的太陽(yáng)能電池輸出功率 Wp 是標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光照條件下，即：歐洲委員 會(huì)定義的 101 標(biāo)

10、準(zhǔn)，輻射強(qiáng)度 1000W/m2，大氣質(zhì)量 AM1.5，電池溫度 25條件 下，太陽(yáng)能電池的輸出功率。這個(gè)條件大約和平時(shí)晴天中午前后的太陽(yáng)光照條件 差不多，（在長(zhǎng)江下游地區(qū)只能接近這個(gè)數(shù)值）這并不象有些人想象的那樣，只 要有陽(yáng)光就會(huì)有額定輸出功率， 甚至認(rèn)為太陽(yáng)能電池在夜晚日光燈下也可以正常 使用。 這就是說(shuō)， 太陽(yáng)能電池的輸出功率是隨機(jī)的， 在不同的時(shí)間， 不同的地點(diǎn)， 同樣一塊太陽(yáng)能電池的輸出功率是不同的。 太陽(yáng)能燈具的設(shè)計(jì)和燈具的使用地區(qū)有關(guān)。 太陽(yáng)能電池組件額定輸出功率和燈具 輸入功率之間關(guān)系在華東地區(qū)大約是 24:1，具體比例要根據(jù)燈具每天工作時(shí)間 以及對(duì)連續(xù)陰雨天照明要求決定。另外太

11、陽(yáng)能電池的輸出功率大約 120W/m2。 2.2 蓄電池容量的選擇 由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,所以一般需要配置蓄電池 系統(tǒng)才能工作，太陽(yáng)能燈具也不例外，必須配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄 電池、Ni-Cd 蓄電池、Ni-H 蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及 系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足夜晚照明的 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)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄 電池容量過(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)造成浪 費(fèi)。 2.3 太陽(yáng)能電

12、池封裝形式的選擇 目前太陽(yáng)能電池的封裝形式主要有 2 種，層壓和滴膠，層壓工藝可以保證 太陽(yáng)能電池工作壽命 25 年以上，滴膠雖然當(dāng)時(shí)美觀，但是太陽(yáng)能電池工作壽命 僅僅 12 年。因此，1W 以下的小功率太陽(yáng)能草坪燈,在沒(méi)有過(guò)高壽命要求的情況 下，可以使用滴膠封裝形式，對(duì)于使用年限有規(guī)定的太陽(yáng)能燈，建議使用層壓的 封裝形式。另外，有一種硅凝膠用于滴膠封裝太陽(yáng)能電池，據(jù)說(shuō)工作壽命可以達(dá) 到 10 年。 2.4 太陽(yáng)能電池安裝傾斜角度的選擇和裝飾性外罩 為了美觀，許多的太陽(yáng)能燈具的工廠將太陽(yáng)能電池水平放置，在這種情況下，太 陽(yáng)能電池的輸出功率將減少 15%20%，如果再在太陽(yáng)能電池上面增加一個(gè)裝飾

13、性 外罩，太陽(yáng)能電池的輸出功率又將減少 5%左右，太陽(yáng)能電池價(jià)格昂貴，我們收 集了許多國(guó)外太陽(yáng)能燈資料，在美觀和節(jié)能兩者之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能。在長(zhǎng) 江下游太陽(yáng)能電池的最理想傾斜角度是 40 度左右，方向?yàn)檎戏健?2.5 熱島效應(yīng) 單片太陽(yáng)能電池一般是不能使用的，實(shí)際應(yīng)用的是太陽(yáng)能電池組件。太陽(yáng) 電池組件是由多片太陽(yáng)能電池組合而成，用以達(dá)到期望的電壓值。太陽(yáng)能電池組 件在使用過(guò)程中，如果有一片太陽(yáng)能電池單獨(dú)被遮擋，例如樹(shù)葉鳥(niǎo)糞等，單獨(dú)被 遮擋的太陽(yáng)能電池在強(qiáng)烈陽(yáng)光照射下就會(huì)發(fā)熱損壞， 于是整個(gè)太陽(yáng)能電池組件損 壞。這就是所謂熱島效應(yīng)。為了防止熱島效應(yīng)，一般是將太陽(yáng)能電池傾斜放置， 使樹(shù)葉等不

14、能附著，同時(shí)在太陽(yáng)能電池組件上安裝防鳥(niǎo)針。 3 太陽(yáng)能燈具中蓄電池的充放電控制 無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小，一個(gè)性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為 了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須對(duì)它的充放電條件加以限制，防止蓄電池過(guò)充電 及深度放電，另外，由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，光伏發(fā)電系 統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電的控制要比普通蓄電池充電的控制要復(fù)雜些。 對(duì)于太陽(yáng)能燈具 的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗，沒(méi)有一個(gè) 性能良好的充放電控制電路，就不可能有一個(gè)性能良好的太陽(yáng)能燈具。 3.1 防反充電控制 防止反充電功能，一般來(lái)說(shuō)，就是在太陽(yáng)能電池回路中串聯(lián)一個(gè)二極管， 二極管防止反

15、充電，這個(gè)二極管應(yīng)該是肖特基二極管，肖特基二極管的壓降比普 通二極管低。另外，還可以用場(chǎng)效應(yīng)晶體管控制防止反充電功能，它的管壓降比 肖特基二極管更低，只是控制電路要比前面復(fù)雜一些。 3.2 防過(guò)充電控制 防止過(guò)充電功能，可以在輸入回路中串聯(lián)或者并聯(lián)一個(gè)泄放晶體管，電壓 鑒別電路控制晶體管的開(kāi)關(guān)，將多余的太陽(yáng)能電池能量通過(guò)晶體管泄放，保證沒(méi) 有過(guò)高的電壓給蓄電池充電。關(guān)鍵是防止過(guò)充電壓的選擇，單節(jié)鉛酸蓄電池為 2.2V。 3.3 防過(guò)放電控制 除了 Ni-Cd 電池外，其它蓄電池一般都要具有防止蓄電池過(guò)放電功能，因 為會(huì)造成蓄電池過(guò)放電永久性損壞。需要注意的是，太陽(yáng)能電池系統(tǒng)一般相對(duì)蓄 電池是小

16、倍率放電，所以放電截止電壓不宜過(guò)低。 3.4 溫度補(bǔ)償 溫度補(bǔ)償，蓄電池電壓控制點(diǎn)是隨著環(huán)境溫度而變化的，所以太陽(yáng)能燈系 統(tǒng)應(yīng)該有一個(gè)受溫度控制的基準(zhǔn)電壓。對(duì)于單節(jié)鉛酸蓄電池是-3-7mV/，我們 通常選用-4mV/。 4 太陽(yáng)能燈具光源的選擇 目前多數(shù)草坪燈選用 LED 作為光源，LED 壽命長(zhǎng)，可以達(dá)到 小時(shí)以 上，工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽(yáng)能草坪燈上。特別是 LED 技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 其關(guān)鍵性突破，并且其特性在過(guò)去 5 年中有很大地提高。同時(shí)性能價(jià)格比也有較 大地提高。另外，LED 由低壓直流供電，其光源控制成本低，調(diào)節(jié)明暗，頻繁開(kāi) 關(guān)都是可能的， 并且不會(huì)對(duì) LED 的性能產(chǎn)生不良影

17、響。 控制顏色， 改變光的分布， 產(chǎn)生動(dòng)態(tài)幻景都是可能的，所以它特別適合在太陽(yáng)能草坪燈上應(yīng)用。有許多其固 有的特性，使用時(shí)如果不注意就會(huì)造成不良后果。但是 LED 目前在市場(chǎng)上銷售 LED 的發(fā)光效率僅能達(dá)到 15Lm/W，只能達(dá)到三色基色高效節(jié)能燈 1/3，三色基色 高效節(jié)能燈的發(fā)光效率可以達(dá)到 50 Lm/W 60Lm/W。從價(jià)格上看，目前生產(chǎn)每 Lm 的成本：三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）0.022 元，2002 年 f5mm 白光 LED 價(jià)格為 1.93.0 元，目前生產(chǎn)每 Lm 的成本高，價(jià)格相差懸殊。從使用壽命上看， 三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）的壽命可以達(dá)到 6000

18、 小時(shí)，LED 可以達(dá) 到 小時(shí)以上，從表面上看，LED 壽命是三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn) 流器）的幾十倍，但是事實(shí)并非如此。目前太陽(yáng)能草坪燈大多數(shù)采用超高亮白光 LED，它在 20mA 下超高亮白光 LED 光通維持率達(dá)到初始強(qiáng)度 50%的時(shí)間（壽命） 不到 10000 小時(shí)，復(fù)旦大學(xué)電光源所曾經(jīng)證明了上述論點(diǎn)。這就是說(shuō)，目前在許 多情況下 LED 并非是最好的太陽(yáng)能草坪燈光源，除非它是低檔，使用年限僅 12 年的太陽(yáng)能草坪燈，或者是 1w 以下的太陽(yáng)能草坪燈。對(duì)于 1W 以上的太陽(yáng)能草坪 燈，最好使用三色基色高效節(jié)能燈。目前有一些太陽(yáng)能草坪燈用 3040 只超高亮 白光 LED，輸入功率

19、 2W 以上，在這種情況下，如果使如果用三色基色高效節(jié)能 燈，價(jià)格只是 LED 的 1/10，光通量為原來(lái)的 4 倍，現(xiàn)在已經(jīng)研制成功 210W 的 低壓直流三色基色高效節(jié)能燈，壽命可以達(dá)到 6000 小時(shí)。根據(jù)上述分析，我們 認(rèn)為有調(diào)節(jié)明暗、頻繁開(kāi)關(guān)功能的 1W 以下的小功率太陽(yáng)能草坪燈，一般應(yīng)該使 用 LED 作為光源。但是在使用超高亮白光 LED 時(shí)特別要注意光通維持率問(wèn)題，否 則容易引發(fā)事故。對(duì)于功率較大的太陽(yáng)能草坪燈，目前使用三色基色高效節(jié)能燈 比較合理。這里要強(qiáng)調(diào)的是，以上結(jié)論僅僅是目前地分析，當(dāng) LED 技術(shù)水平提高 以后，價(jià)格下降，以上結(jié)論需要改變。 對(duì)于太陽(yáng)能庭院燈，從可靠性

20、、性能價(jià)格比、色溫，和發(fā)光效率幾個(gè)方面綜合考 慮，我們認(rèn)為理想的光源目前應(yīng)該是三色基色高效節(jié)能燈 5 LED 使用注意事項(xiàng) 1)由于 LED 的工作電壓變化 0.1V，工作電流可能變化 20mA 左右。為了安 全，普通情況下使用串聯(lián)限流電阻，極大的能量損失顯然不適合太陽(yáng)能草坪燈， 并且 LED 亮度隨工作電壓變化。采用升壓電路是一個(gè)好辦法，也可以用簡(jiǎn)單的恒 流電路，總之一定要自動(dòng)限流，否則將損壞 LED。 2)一般 LED 的峰值電流 50100mA，反向電壓 6V 左右，注意不要超過(guò)這個(gè) 極限，尤其在太陽(yáng)能電池反接或者蓄電池空載，升壓電路峰值電壓過(guò)高時(shí)，很可 能超過(guò)這個(gè)極限，損壞 LED。

21、3)LED 溫度特性不好，溫度上升 5，光通量下降 3%，夏季使用要注意。 4)工作電壓離散性大，同一型號(hào)，同一批次的 LED 工作電壓都有一定差別， 不宜串聯(lián)使用。一定要并聯(lián)使用，應(yīng)該考慮均流。 5)超高亮白光 LED 色溫為 6400k30000k。目前，低色溫的超高亮白光 LED 尚沒(méi)有進(jìn)入市場(chǎng)，因此用超高亮白光 LED 制造的太陽(yáng)能草坪燈光穿透能力比較 差，所以在光學(xué)設(shè)計(jì)上要注意。 6)靜電對(duì)超高亮白光 LED 影響很大，在安裝時(shí)要有防靜電設(shè)施，工人要佩 帶防靜電手腕。受靜電傷害的超高亮白光 LED 當(dāng)時(shí)可能憑眼睛看不出來(lái)，但是使 用壽命將變短。 6 系統(tǒng)組合中的幾個(gè)問(wèn)題 1)光敏傳感

22、器，太陽(yáng)能燈需要光控開(kāi)關(guān)，有的設(shè)計(jì)者往往會(huì)用光敏電阻來(lái) 自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈，實(shí)際上太陽(yáng)能電池本身就是一個(gè)極好的光敏傳感器，用它做光敏開(kāi) 關(guān)，特性比光敏電阻好。對(duì)于太陽(yáng)能庭院燈問(wèn)題不大，但是對(duì)于僅僅使用一只 1.2VNi-Cd 電池的太陽(yáng)能草坪燈來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能電池組件由 4 片太陽(yáng)能電池串聯(lián)組 成，電壓低，弱光下電壓更低，以至于天還沒(méi)有黑電壓已經(jīng)低于 0.7V，造成光 控開(kāi)關(guān)失靈。在這種情況下，只要加一只晶體管直接耦合放大，即可解決問(wèn)題。 2)按蓄電池電壓高低控制負(fù)載大小，對(duì)太陽(yáng)能燈在連續(xù)陰雨天時(shí)可維持的 時(shí)間要求很高，這就增加系統(tǒng)成本。我們?cè)谶B續(xù)陰雨天蓄電池電壓降低時(shí)減少 LED 或者減少太陽(yáng)燈接入個(gè)數(shù)

23、，或者減少太陽(yáng)能燈每天的發(fā)光時(shí)間，這就降低了 系統(tǒng)成本。 3)閃爍變光，漸亮漸暗是節(jié)能的好辦法，它一方面可以增加太陽(yáng)能草坪燈照射效 果，另一方面可以通過(guò)改變閃爍占空比控制蓄電池平均輸出電流，延長(zhǎng)系統(tǒng)工作 時(shí)間，或者在同等條件下，可降低成本。 4)三色基色高效節(jié)能燈的開(kāi)關(guān)速度。這個(gè)問(wèn)題非常重要，它甚至決定了太陽(yáng)能草 坪燈的使用壽命，三色基色高效節(jié)能燈啟動(dòng)時(shí)有高達(dá) 1020 倍的啟動(dòng)電流，系統(tǒng) 在承受這樣大的電流情況下，可能電壓有大幅度下降，太陽(yáng)能草坪燈無(wú)法啟動(dòng)或 者反復(fù)啟動(dòng)，直至損壞。 5)目前太陽(yáng)能電池還不能夠使用在主干道照明上。 公路主干道的照明有法定的照 度要求，就目前太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率

24、和價(jià)格講，還不能夠滿足這個(gè)要求。但在 不久的將來(lái)隨著各方面的技術(shù)水平的提高， 太陽(yáng)能電池一定會(huì)應(yīng)用在公路主干道 的照明上。 6)關(guān)于儲(chǔ)能電容，太陽(yáng)能電池的使用壽命在 25 年以上，普通蓄電池的使用壽命 在 23 年，所以蓄電池是太陽(yáng)能電力系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能電容可以在一定 程度上解決這個(gè)問(wèn)題。儲(chǔ)能電容的使用壽命可以達(dá)到 10 年以上，而且控制電路 簡(jiǎn)單，但是昂貴的價(jià)格限制了它的應(yīng)用，目前僅僅應(yīng)用在部分交通信號(hào)燈和裝飾 燈上。隨著技術(shù)水平的提高，產(chǎn)品價(jià)格的下降，它將是一種最有希望成為和太陽(yáng) 能電池配套的理想儲(chǔ)能元件。當(dāng)然目前也有采用膠體蓄電池的，一般質(zhì)量好的可 以保證壽命在 57 年，如此大

25、大提高了太陽(yáng)能庭院燈與路燈的首次維護(hù)期。 7 有關(guān)太陽(yáng)能電池在照明燈具上應(yīng)用的技術(shù) 7.1 用于草坪燈高效率升壓電路 小功率太陽(yáng)能草坪燈一般都有升壓電路，目前各廠家采用振蕩電路，電感升壓。 電感采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器，標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器中使用開(kāi)放磁路，磁通損失大，所以 電路效率低。如果采用閉合磁路制造電感升壓，如磁環(huán)，升壓電路效率將有很大 提高。曾經(jīng)用 f10 磁環(huán)制造電感，在同等條件下進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，采用閉合磁路制 造電感要比采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器效率提高 20%40%。但出于成本考慮現(xiàn)在絕大多 數(shù)廠家還是采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器。 7.2 RJ01 型太陽(yáng)能燈控制電路 RJ01 型控制器采用貼片化設(shè)計(jì)，具有以

26、下功能： 1）蓄電池過(guò)放電保護(hù)； 2）充電后自動(dòng)恢復(fù)放電功能； 3）蓄電池過(guò)充電保護(hù)； 4）防反充（蓄電池向太陽(yáng)電池充電）； 5）溫度補(bǔ)償功能； 6）自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈功能（晚上負(fù)載接通，白天負(fù)載切斷）； 7.3 分時(shí)/分壓太陽(yáng)能燈控智能制器 太陽(yáng)能燈作為一種新型節(jié)能燈具，它與傳統(tǒng)燈具相比有許多優(yōu)點(diǎn)，但是它的價(jià)格 昂貴又是推廣應(yīng)用的瓶頸，因此，如何降低太陽(yáng)能燈的成本是一個(gè)重要的課題。 分時(shí)，分壓控制太陽(yáng)能燈技術(shù)就是解決這個(gè)問(wèn)題的好辦法。 分時(shí)、分壓控制太陽(yáng)能燈技術(shù)的核心就是根據(jù)夜晚不同時(shí)間段，人們對(duì)照度不同 要求，控制太陽(yáng)能燈的輸入功率，以及根據(jù)太陽(yáng)能電池白天吸收能量的大小，控 制太陽(yáng)能燈的輸入功率，

27、 達(dá)到用最小成本設(shè)計(jì)出能夠滿足最惡劣氣象條件下人們 對(duì)太陽(yáng)能燈的最基本要求。 展望從 PN 結(jié)到 PN 結(jié)的綠色照明 太陽(yáng)能電池正在以出乎人們預(yù)料的驚人速度發(fā)展。根據(jù)科學(xué)家的保守估計(jì)，在未 來(lái)的 10 年里，太陽(yáng)能電池的平均轉(zhuǎn)換效率要達(dá)到 20%以上，而價(jià)格要下降一半， 這就是說(shuō)，10 年以后的今天，我們用于照明電力的一半可能來(lái)源于太陽(yáng)能，達(dá) 到從 PN 結(jié)到 PN 結(jié)真正的綠色照明。大家知道，太陽(yáng)能電池是一個(gè)巨大的 PN 結(jié)， 它把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。LED 是另一個(gè)可以將電能轉(zhuǎn)換為光線的 PN 結(jié)，它的轉(zhuǎn) 換效率一天一天地在提高，將來(lái)就可以達(dá)到節(jié)能燈的水平，而使用壽命可以達(dá)到 10 萬(wàn)小時(shí)以

28、上，這是真正意義上的綠色照明。 1本文由俸天承運(yùn)貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 家庭用太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備以及太陽(yáng)能路燈、 家庭用太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備以及太陽(yáng)能路燈、庭院燈等選購(gòu) 如何選購(gòu)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品 隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，在民用方面首先應(yīng)用在照明燈具上，近 幾年來(lái)，太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品由于環(huán)保節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能庭院燈和太陽(yáng)能草坪 燈，太陽(yáng)能裝飾燈等方面的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模。如何在眾多耀眼的商業(yè)廣告 中， 選擇一款比較適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件而又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品呢？這一直 是用戶的最終疑問(wèn)？ 在太陽(yáng)能照明燈具的設(shè)計(jì)中，涉及光

29、源、太陽(yáng)能電池系統(tǒng)、蓄電池充放電控制許 多因素，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)造成產(chǎn)品缺陷。那就讓我們先了解一下 太陽(yáng)能燈具組成吧！ 1、太陽(yáng)能電池板 2、充放電控制器 3、 蓄電池 4、負(fù)載 5、燈具外殼 太陽(yáng)能電池 太陽(yáng)能電池主要功能在將光能轉(zhuǎn)換成電能，這個(gè)現(xiàn)象稱之為光伏效應(yīng)。在 眾多太陽(yáng)光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽(yáng)能電池、 多晶硅太陽(yáng)能電池及 非晶硅太陽(yáng)能電池等三種，在太陽(yáng)光充足日照好的東西部地區(qū)，采用多晶硅太陽(yáng) 能電池為好，因多晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格比單晶低。轉(zhuǎn)換效率 在近幾年不斷提高。在陰雨天比較多陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶 硅太陽(yáng)能電池為好，因單晶硅

30、太陽(yáng)能電池電性能參數(shù)比較穩(wěn)定。當(dāng)然非晶硅太陽(yáng) 能電池在室內(nèi)陽(yáng)光很弱的情況下比較好， 因?yàn)榉蔷Ч杼?yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光照條件 要求比較低。 首先，任何一款太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品我們必須先了解太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電池有五大 電性能參數(shù)： 1、Isc 是短路電流 2、是峰值電流 3、Voc 是開(kāi)路電壓 4、Vm 是峰值電壓 5、Pm 是峰值功率 Pm 是峰值功率= Im 是峰值電流Vm 是峰值電壓 注：以上計(jì)算跟據(jù)太陽(yáng)能電池的外特性 對(duì)于單片太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，它是一個(gè) PN 結(jié)，除了當(dāng)太陽(yáng)光照射在上面時(shí)， 它能夠產(chǎn)生電能外，它還具有 PN 結(jié)的一切特性。在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下，它的額定 輸出電壓為 0.48V。在太陽(yáng)能照

31、明燈具使用中的太陽(yáng)能電池組件都是由多片太陽(yáng) 能電池連接構(gòu)成的。 用戶可以先看太陽(yáng)能電池來(lái)知道價(jià)格，性能及太陽(yáng)能燈具照明的穩(wěn)定性，下面我 會(huì)根據(jù)和負(fù)載，蓄電池之間作介紹 充放電控制器 無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小，一個(gè)性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為 了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須對(duì)它的充放電條件加以限制，防止蓄電池過(guò)充電 及深度放電，.另外，由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，光伏發(fā)電 系統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電的控制要比普通蓄電池充電的控制要復(fù)雜些。 對(duì)于太陽(yáng)能燈 具的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗。 沒(méi)有一個(gè)性能良好的充放電控制電路，就不可能有一個(gè)性能良好的太陽(yáng)能燈具

32、。 充放電控制器必須要到以下幾個(gè)特點(diǎn) 1、防反充電控制 2、防過(guò)充電控制 3、防過(guò)放電控制 4、溫度補(bǔ)償 蓄電池 由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,所以一般需要配置蓄電池 系統(tǒng)才能工作，太陽(yáng)能燈具也不例外，必須配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄 電池、Ni-Cd 蓄電池、Ni-H 蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及 系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足夜晚照明的 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)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄 電池容量過(guò)大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響

33、蓄電池壽命，同時(shí)造成浪 費(fèi)。 蓄電池的選擇也是要看太陽(yáng)能電池，負(fù)載來(lái)確定的，下面我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)中作介 紹。 負(fù)載 太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品以節(jié)能環(huán)保為優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然負(fù)載要節(jié)能，壽命長(zhǎng)。我們一般 采用 LED 燈與 12V 直流節(jié)能燈及低壓鈉燈等。 目前多數(shù)草坪燈選用 LED 作為光源， 壽命長(zhǎng)， LED 可以達(dá) 小時(shí)以上， 工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽(yáng)能草坪燈上。 庭園燈一般采用 12V 直流節(jié)能燈，直流節(jié)能燈電壓為直流，無(wú)需逆變，方 便安全。 路燈一般采用 12V 直流節(jié)能燈與低壓鈉燈，低壓鈉燈光效高（可達(dá) 200LM/W）。但由于低壓鈉燈價(jià)格比較昂貴，采用較少。 燈具外殼 我們收集了許多國(guó)外太陽(yáng)能燈資

34、料，在美觀和節(jié)能兩者之間，大多數(shù)都選 擇節(jié)能。燈具外觀要求不要很高，相對(duì)實(shí)用就行。目前有很多廠家外觀很漂亮， 選用不銹鋼外殼。但性能到底怎樣呢？這又讓我們深思！ 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一款好的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品，關(guān)鍵在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)，怎樣才是合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 呢？那就讓我們先了解一下影響系統(tǒng)的幾個(gè)重要因素吧！ 緯度 太陽(yáng)能方陣面上的年總輻射量 最長(zhǎng)無(wú)日照天數(shù) 日耗電量 平均每日峰值日照時(shí)數(shù) 讓我們?cè)囅胍幌拢喝绻?yáng)能電池充電量不足每天放電量會(huì)怎樣呢？如果 連續(xù)幾年陰雨天系統(tǒng)還能照明嗎？這些問(wèn)題都要我們?cè)O(shè)計(jì)人員的精心設(shè)計(jì)。 下面 我又給大家介紹一種簡(jiǎn)單判斷太陽(yáng)能燈具系統(tǒng)性能的方法： 我們必須知道系統(tǒng)負(fù) 載功率， 太陽(yáng)

35、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。 1： 2： 蓄電池容量必須比負(fù)載日耗電量高出 3 倍以上（西部地區(qū)），南方地區(qū)要高出 5 倍以上為好。 太陽(yáng)能燈具之一 1 太陽(yáng)能電池的外特性 從應(yīng)用的角度論述，大家主要關(guān)心的是太陽(yáng)能電池的外特性。首先，對(duì)于單片太 陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，它是一個(gè) PN 結(jié)，除了當(dāng)太陽(yáng)光照射在上面時(shí)，它能夠產(chǎn)生電能 外， 它還具有 PN 結(jié)的一切特性。 在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下， 它的額定輸出電壓為 0.48V。 在太陽(yáng)能照明燈具使用中的太陽(yáng)能電池組件都是由多片太陽(yáng)能電池連接構(gòu)成的。 它具有負(fù)的溫度系數(shù)，溫度每上升一度，電壓下降 2mV，對(duì)于多片太陽(yáng)能電池組 成的太陽(yáng)

36、能電池組件 太陽(yáng)能電池一般都如下參數(shù)： Isc 是短路電流， 是峰值電流， Im Voc 是開(kāi)路電壓。 Vm 是峰值電壓，Pm 是峰值功率。 在使用中，太陽(yáng)能電池開(kāi)路或者短路都不會(huì)造成損壞，實(shí)際上我們也正是利用它 的這個(gè)特性對(duì)系統(tǒng)蓄電池充放電進(jìn)行控制的 太陽(yáng)能電池在使用中必須注意的問(wèn)題 2.1 太陽(yáng)能電池功率的選擇 我們所說(shuō)的太陽(yáng)能電池輸出功率 Wp 是標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光照條件下，即：歐洲委員 會(huì)定義的 101 標(biāo)準(zhǔn)，輻射強(qiáng)度 1000W/m2，大氣質(zhì)量 AM1.5，電池溫度 25條件 下，太陽(yáng)能電池的輸出功率。這個(gè)條件大約和平時(shí)晴天中午前后的太陽(yáng)光照條件 差不多，（在長(zhǎng)江下游地區(qū)只能接近這個(gè)數(shù)值）這

37、并不象有些人想象的那樣，只 要有陽(yáng)光就會(huì)有額定輸出功率， 甚至認(rèn)為太陽(yáng)能電池在夜晚日光燈下也可以正常 使用。 這就是說(shuō)， 太陽(yáng)能電池的輸出功率是隨機(jī)的， 在不同的時(shí)間， 不同的地點(diǎn)， 同樣一塊太陽(yáng)能電池的輸出功率是不同的。 太陽(yáng)能燈具的設(shè)計(jì)和燈具的使用地區(qū)有關(guān)。 太陽(yáng)能電池組件額定輸出功率和燈具 輸入功率之間關(guān)系在華東地區(qū)大約是 24:1，具體比例要根據(jù)燈具每天工作時(shí)間 以及對(duì)連續(xù)陰雨天照明要求決定。另外太陽(yáng)能電池的輸出功率大約 120W/m2。 2.2 蓄電池容量的選擇 由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,所以一般需要配置蓄電池 系統(tǒng)才能工作，太陽(yáng)能燈具也不例外，必須配置蓄電池才能工作

38、。一般有鉛酸蓄 電池、Ni-Cd 蓄電池、Ni-H 蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及 系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足夜晚照明的 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)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄 電池容量過(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)造成浪 費(fèi)。 2.3 太陽(yáng)能電池封裝形式的選擇 目前太陽(yáng)能電池的封裝形式主要有 2 種，層壓和滴膠，層壓工藝可以保證 太陽(yáng)能電池工作壽命 25 年以上，滴膠雖然當(dāng)時(shí)美觀，但是太陽(yáng)能電池工作壽命 僅僅 12 年。因此，1W

39、 以下的小功率太陽(yáng)能草坪燈,在沒(méi)有過(guò)高壽命要求的情況 下，可以使用滴膠封裝形式，對(duì)于使用年限有規(guī)定的太陽(yáng)能燈，建議使用層壓的 封裝形式。另外，有一種硅凝膠用于滴膠封裝太陽(yáng)能電池，據(jù)說(shuō)工作壽命可以達(dá) 到 10 年。 2.4 太陽(yáng)能電池安裝傾斜角度的選擇和裝飾性外罩 為了美觀，許多的太陽(yáng)能燈具的工廠將太陽(yáng)能電池水平放置，在這種情況下，太 陽(yáng)能電池的輸出功率將減少 15%20%，如果再在太陽(yáng)能電池上面增加一個(gè)裝飾性 外罩，太陽(yáng)能電池的輸出功率又將減少 5%左右，太陽(yáng)能電池價(jià)格昂貴，我們收 集了許多國(guó)外太陽(yáng)能燈資料，在美觀和節(jié)能兩者之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能。在長(zhǎng) 江下游太陽(yáng)能電池的最理想傾斜角度是 40

40、 度左右，方向?yàn)檎戏健?2.5 熱島效應(yīng) 單片太陽(yáng)能電池一般是不能使用的，實(shí)際應(yīng)用的是太陽(yáng)能電池組件。太陽(yáng) 電池組件是由多片太陽(yáng)能電池組合而成，用以達(dá)到期望的電壓值。太陽(yáng)能電池組 件在使用過(guò)程中，如果有一片太陽(yáng)能電池單獨(dú)被遮擋，例如樹(shù)葉鳥(niǎo)糞等，單獨(dú)被 遮擋的太陽(yáng)能電池在強(qiáng)烈陽(yáng)光照射下就會(huì)發(fā)熱損壞， 于是整個(gè)太陽(yáng)能電池組件損 壞。這就是所謂熱島效應(yīng)。為了防止熱島效應(yīng)，一般是將太陽(yáng)能電池傾斜放置， 使樹(shù)葉等不能附著，同時(shí)在太陽(yáng)能電池組件上安裝防鳥(niǎo)針。 3 太陽(yáng)能燈具中蓄電池的充放電控制 無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小，一個(gè)性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為 了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須對(duì)它的充放電條件

41、加以限制，防止蓄電池過(guò)充電 及深度放電，另外，由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，光伏發(fā)電系 統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電的控制要比普通蓄電池充電的控制要復(fù)雜些。 對(duì)于太陽(yáng)能燈具 的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗，沒(méi)有一個(gè) 性能良好的充放電控制電路，就不可能有一個(gè)性能良好的太陽(yáng)能燈具。 3.1 防反充電控制 防止反充電功能，一般來(lái)說(shuō)，就是在太陽(yáng)能電池回路中串聯(lián)一個(gè)二極管， 二極管防止反充電，這個(gè)二極管應(yīng)該是肖特基二極管，肖特基二極管的壓降比普 通二極管低。另外，還可以用場(chǎng)效應(yīng)晶體管控制防止反充電功能，它的管壓降比 肖特基二極管更低，只是控制電路要比前面復(fù)雜一些。 3.2

42、防過(guò)充電控制 防止過(guò)充電功能，可以在輸入回路中串聯(lián)或者并聯(lián)一個(gè)泄放晶體管，電壓 鑒別電路控制晶體管的開(kāi)關(guān)，將多余的太陽(yáng)能電池能量通過(guò)晶體管泄放，保證沒(méi) 有過(guò)高的電壓給蓄電池充電。關(guān)鍵是防止過(guò)充電壓的選擇，單節(jié)鉛酸蓄電池為 2.2V。 3.3 防過(guò)放電控制 除了 Ni-Cd 電池外，其它蓄電池一般都要具有防止蓄電池過(guò)放電功能，因 為會(huì)造成蓄電池過(guò)放電永久性損壞。需要注意的是，太陽(yáng)能電池系統(tǒng)一般相對(duì)蓄 電池是小倍率放電，所以放電截止電壓不宜過(guò)低。 3.4 溫度補(bǔ)償 溫度補(bǔ)償，蓄電池電壓控制點(diǎn)是隨著環(huán)境溫度而變化的，所以太陽(yáng)能燈系 統(tǒng)應(yīng)該有一個(gè)受溫度控制的基準(zhǔn)電壓。對(duì)于單節(jié)鉛酸蓄電池是-3-7mV/

43、，我們 通常選用-4mV/。 4 太陽(yáng)能燈具光源的選擇 目前多數(shù)草坪燈選用 LED 作為光源，LED 壽命長(zhǎng)，可以達(dá)到 小時(shí)以 上，工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽(yáng)能草坪燈上。特別是 LED 技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 其關(guān)鍵性突破，并且其特性在過(guò)去 5 年中有很大地提高。同時(shí)性能價(jià)格比也有較 大地提高。另外，LED 由低壓直流供電，其光源控制成本低，調(diào)節(jié)明暗，頻繁開(kāi) 關(guān)都是可能的， 并且不會(huì)對(duì) LED 的性能產(chǎn)生不良影響。 控制顏色， 改變光的分布， 產(chǎn)生動(dòng)態(tài)幻景都是可能的，所以它特別適合在太陽(yáng)能草坪燈上應(yīng)用。有許多其固 有的特性，使用時(shí)如果不注意就會(huì)造成不良后果。但是 LED 目前在市場(chǎng)上銷售 LED

44、的發(fā)光效率僅能達(dá)到 15Lm/W，只能達(dá)到三色基色高效節(jié)能燈 1/3，三色基色 高效節(jié)能燈的發(fā)光效率可以達(dá)到 50 Lm/W 60Lm/W。從價(jià)格上看，目前生產(chǎn)每 Lm 的成本：三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）0.022 元，2002 年 f5mm 白光 LED 價(jià)格為 1.93.0 元，目前生產(chǎn)每 Lm 的成本高，價(jià)格相差懸殊。從使用壽命上看， 三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn)流器）的壽命可以達(dá)到 6000 小時(shí)，LED 可以達(dá) 到 小時(shí)以上，從表面上看，LED 壽命是三色基色高效節(jié)能燈（含電子鎮(zhèn) 流器）的幾十倍，但是事實(shí)并非如此。目前太陽(yáng)能草坪燈大多數(shù)采用超高亮白光 LED，它在 20mA

45、下超高亮白光 LED 光通維持率達(dá)到初始強(qiáng)度 50%的時(shí)間（壽命） 不到 10000 小時(shí)，復(fù)旦大學(xué)電光源所曾經(jīng)證明了上述論點(diǎn)。這就是說(shuō)，目前在許 多情況下 LED 并非是最好的太陽(yáng)能草坪燈光源，除非它是低檔，使用年限僅 12 年的太陽(yáng)能草坪燈，或者是 1w 以下的太陽(yáng)能草坪燈。對(duì)于 1W 以上的太陽(yáng)能草坪 燈，最好使用三色基色高效節(jié)能燈。目前有一些太陽(yáng)能草坪燈用 3040 只超高亮 白光 LED，輸入功率 2W 以上，在這種情況下，如果使如果用三色基色高效節(jié)能 燈，價(jià)格只是 LED 的 1/10，光通量為原來(lái)的 4 倍，現(xiàn)在已經(jīng)研制成功 210W 的 低壓直流三色基色高效節(jié)能燈，壽命可以達(dá)到

46、 6000 小時(shí)。根據(jù)上述分析，我們 認(rèn)為有調(diào)節(jié)明暗、頻繁開(kāi)關(guān)功能的 1W 以下的小功率太陽(yáng)能草坪燈，一般應(yīng)該使 用 LED 作為光源。但是在使用超高亮白光 LED 時(shí)特別要注意光通維持率問(wèn)題，否 則容易引發(fā)事故。對(duì)于功率較大的太陽(yáng)能草坪燈，目前使用三色基色高效節(jié)能燈 比較合理。這里要強(qiáng)調(diào)的是，以上結(jié)論僅僅是目前地分析，當(dāng) LED 技術(shù)水平提高 以后，價(jià)格下降，以上結(jié)論需要改變。 對(duì)于太陽(yáng)能庭院燈，從可靠性、性能價(jià)格比、色溫，和發(fā)光效率幾個(gè)方面綜合考 慮，我們認(rèn)為理想的光源目前應(yīng)該是三色基色高效節(jié)能燈 5 LED 使用注意事項(xiàng) 1)由于 LED 的工作電壓變化 0.1V，工作電流可能變化 20

47、mA 左右。為了安 全，普通情況下使用串聯(lián)限流電阻，極大的能量損失顯然不適合太陽(yáng)能草坪燈， 并且 LED 亮度隨工作電壓變化。采用升壓電路是一個(gè)好辦法，也可以用簡(jiǎn)單的恒 流電路，總之一定要自動(dòng)限流，否則將損壞 LED。 2)一般 LED 的峰值電流 50100mA，反向電壓 6V 左右，注意不要超過(guò)這個(gè) 極限，尤其在太陽(yáng)能電池反接或者蓄電池空載，升壓電路峰值電壓過(guò)高時(shí)，很可 能超過(guò)這個(gè)極限，損壞 LED。 3)LED 溫度特性不好，溫度上升 5，光通量下降 3%，夏季使用要注意。 4)工作電壓離散性大，同一型號(hào)，同一批次的 LED 工作電壓都有一定差別， 不宜串聯(lián)使用。一定要并聯(lián)使用，應(yīng)該考慮

48、均流。 5)超高亮白光 LED 色溫為 6400k30000k。目前，低色溫的超高亮白光 LED 尚沒(méi)有進(jìn)入市場(chǎng)，因此用超高亮白光 LED 制造的太陽(yáng)能草坪燈光穿透能力比較 差，所以在光學(xué)設(shè)計(jì)上要注意。 6)靜電對(duì)超高亮白光 LED 影響很大，在安裝時(shí)要有防靜電設(shè)施，工人要佩 帶防靜電手腕。受靜電傷害的超高亮白光 LED 當(dāng)時(shí)可能憑眼睛看不出來(lái)，但是使 用壽命將變短。 6 系統(tǒng)組合中的幾個(gè)問(wèn)題 1)光敏傳感器，太陽(yáng)能燈需要光控開(kāi)關(guān)，有的設(shè)計(jì)者往往會(huì)用光敏電阻來(lái) 自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈，實(shí)際上太陽(yáng)能電池本身就是一個(gè)極好的光敏傳感器，用它做光敏開(kāi) 關(guān)，特性比光敏電阻好。對(duì)于太陽(yáng)能庭院燈問(wèn)題不大，但是對(duì)于僅僅使

49、用一只 1.2VNi-Cd 電池的太陽(yáng)能草坪燈來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能電池組件由 4 片太陽(yáng)能電池串聯(lián)組 成，電壓低，弱光下電壓更低，以至于天還沒(méi)有黑電壓已經(jīng)低于 0.7V，造成光 控開(kāi)關(guān)失靈。在這種情況下，只要加一只晶體管直接耦合放大，即可解決問(wèn)題。 2)按蓄電池電壓高低控制負(fù)載大小，對(duì)太陽(yáng)能燈在連續(xù)陰雨天時(shí)可維持的 時(shí)間要求很高，這就增加系統(tǒng)成本。我們?cè)谶B續(xù)陰雨天蓄電池電壓降低時(shí)減少 LED 或者減少太陽(yáng)燈接入個(gè)數(shù)，或者減少太陽(yáng)能燈每天的發(fā)光時(shí)間，這就降低了 系統(tǒng)成本。 3)閃爍變光，漸亮漸暗是節(jié)能的好辦法，它一方面可以增加太陽(yáng)能草坪燈照射效 果，另一方面可以通過(guò)改變閃爍占空比控制蓄電池平均輸出電流，

50、延長(zhǎng)系統(tǒng)工作 時(shí)間，或者在同等條件下，可降低成本。 4)三色基色高效節(jié)能燈的開(kāi)關(guān)速度。這個(gè)問(wèn)題非常重要，它甚至決定了太陽(yáng)能草 坪燈的使用壽命，三色基色高效節(jié)能燈啟動(dòng)時(shí)有高達(dá) 1020 倍的啟動(dòng)電流，系統(tǒng) 在承受這樣大的電流情況下，可能電壓有大幅度下降，太陽(yáng)能草坪燈無(wú)法啟動(dòng)或 者反復(fù)啟動(dòng)，直至損壞。 5)目前太陽(yáng)能電池還不能夠使用在主干道照明上。 公路主干道的照明有法定的照 度要求，就目前太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率和價(jià)格講，還不能夠滿足這個(gè)要求。但在 不久的將來(lái)隨著各方面的技術(shù)水平的提高， 太陽(yáng)能電池一定會(huì)應(yīng)用在公路主干道 的照明上。 6)關(guān)于儲(chǔ)能電容，太陽(yáng)能電池的使用壽命在 25 年以上，普通蓄電池

51、的使用壽命 在 23 年，所以蓄電池是太陽(yáng)能電力系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能電容可以在一定 程度上解決這個(gè)問(wèn)題。儲(chǔ)能電容的使用壽命可以達(dá)到 10 年以上，而且控制電路 簡(jiǎn)單，但是昂貴的價(jià)格限制了它的應(yīng)用，目前僅僅應(yīng)用在部分交通信號(hào)燈和裝飾 燈上。隨著技術(shù)水平的提高，產(chǎn)品價(jià)格的下降，它將是一種最有希望成為和太陽(yáng) 能電池配套的理想儲(chǔ)能元件。當(dāng)然目前也有采用膠體蓄電池的，一般質(zhì)量好的可 以保證壽命在 57 年，如此大大提高了太陽(yáng)能庭院燈與路燈的首次維護(hù)期。 7 有關(guān)太陽(yáng)能電池在照明燈具上應(yīng)用的技術(shù) 7.1 用于草坪燈高效率升壓電路 小功率太陽(yáng)能草坪燈一般都有升壓電路，目前各廠家采用振蕩電路，電感升壓。

52、電感采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器，標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器中使用開(kāi)放磁路，磁通損失大，所以 電路效率低。如果采用閉合磁路制造電感升壓，如磁環(huán)，升壓電路效率將有很大 提高。曾經(jīng)用 f10 磁環(huán)制造電感，在同等條件下進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，采用閉合磁路制 造電感要比采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器效率提高 20%40%。但出于成本考慮現(xiàn)在絕大多 數(shù)廠家還是采用標(biāo)準(zhǔn)色碼電感器。 7.2 RJ01 型太陽(yáng)能燈控制電路 RJ01 型控制器采用貼片化設(shè)計(jì)，具有以下功能： 1）蓄電池過(guò)放電保護(hù)； 2）充電后自動(dòng)恢復(fù)放電功能； 3）蓄電池過(guò)充電保護(hù)； 4）防反充（蓄電池向太陽(yáng)電池充電）； 5）溫度補(bǔ)償功能； 6）自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈功能（晚上負(fù)載接通，白天負(fù)載切

53、斷）； 7.3 分時(shí)/分壓太陽(yáng)能燈控智能制器 太陽(yáng)能燈作為一種新型節(jié)能燈具，它與傳統(tǒng)燈具相比有許多優(yōu)點(diǎn)，但是它的價(jià)格 昂貴又是推廣應(yīng)用的瓶頸，因此，如何降低太陽(yáng)能燈的成本是一個(gè)重要的課題。 分時(shí)，分壓控制太陽(yáng)能燈技術(shù)就是解決這個(gè)問(wèn)題的好辦法。 分時(shí)、分壓控制太陽(yáng)能燈技術(shù)的核心就是根據(jù)夜晚不同時(shí)間段，人們對(duì)照度不同 要求，控制太陽(yáng)能燈的輸入功率，以及根據(jù)太陽(yáng)能電池白天吸收能量的大小，控 制太陽(yáng)能燈的輸入功率， 達(dá)到用最小成本設(shè)計(jì)出能夠滿足最惡劣氣象條件下人們 對(duì)太陽(yáng)能燈的最基本要求。 展望從 PN 結(jié)到 PN 結(jié)的綠色照明 太陽(yáng)能電池正在以出乎人們預(yù)料的驚人速度發(fā)展。根據(jù)科學(xué)家的保守估計(jì)，在未

54、來(lái)的 10 年里，太陽(yáng)能電池的平均轉(zhuǎn)換效率要達(dá)到 20%以上，而價(jià)格要下降一半， 這就是說(shuō)，10 年以后的今天，我們用于照明電力的一半可能來(lái)源于太陽(yáng)能，達(dá) 到從 PN 結(jié)到 PN 結(jié)真正的綠色照明。大家知道，太陽(yáng)能電池是一個(gè)巨大的 PN 結(jié)， 它把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。LED 是另一個(gè)可以將電能轉(zhuǎn)換為光線的 PN 結(jié)，它的轉(zhuǎn) 換效率一天一天地在提高，將來(lái)就可以達(dá)到節(jié)能燈的水平，而使用壽命可以達(dá)到 10 萬(wàn)小時(shí)以上，這是真正意義上的綠色照明。 1 1本文由zfmfns0646貢獻(xiàn) 本文由俸天承運(yùn)貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 家庭用太陽(yáng)能發(fā)

55、電設(shè)備以及太陽(yáng)能路燈、 家庭用太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備以及太陽(yáng)能路燈、庭院燈等選購(gòu) 如何選購(gòu)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品 隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，在民用方面首先應(yīng)用在照明燈具上，近 幾年來(lái)，太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品由于環(huán)保節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能庭院燈和太陽(yáng)能草坪 燈，太陽(yáng)能裝飾燈等方面的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模。如何在眾多耀眼的商業(yè)廣告 中， 選擇一款比較適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件而又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品呢？這一直 是用戶的最終疑問(wèn)？ 在太陽(yáng)能照明燈具的設(shè)計(jì)中，涉及光源、太陽(yáng)能電池系統(tǒng)、蓄電池充放電控制許 多因素，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)造成產(chǎn)品缺陷。那就讓我們先了解一下 太陽(yáng)能燈具組成吧！ 1、太陽(yáng)能電池板 2、

56、充放電控制器 3、 蓄電池 4、負(fù)載 5、燈具外殼 太陽(yáng)能電池 太陽(yáng)能電池主要功能在將光能轉(zhuǎn)換成電能，這個(gè)現(xiàn)象稱之為光伏效應(yīng)。在 眾多太陽(yáng)光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽(yáng)能電池、 多晶硅太陽(yáng)能電池及 非晶硅太陽(yáng)能電池等三種，在太陽(yáng)光充足日照好的東西部地區(qū)，采用多晶硅太陽(yáng) 能電池為好，因多晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格比單晶低。轉(zhuǎn)換效率 在近幾年不斷提高。在陰雨天比較多陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶 硅太陽(yáng)能電池為好，因單晶硅太陽(yáng)能電池電性能參數(shù)比較穩(wěn)定。當(dāng)然非晶硅太陽(yáng) 能電池在室內(nèi)陽(yáng)光很弱的情況下比較好， 因?yàn)榉蔷Ч杼?yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光照條件 要求比較低。 首先，任何一款太陽(yáng)能

57、燈具產(chǎn)品我們必須先了解太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電池有五大 電性能參數(shù)： 1、Isc 是短路電流 2、是峰值電流 3、Voc 是開(kāi)路電壓 4、Vm 是峰值電壓 5、Pm 是峰值功率 Pm 是峰值功率= Im 是峰值電流Vm 是峰值電壓 注：以上計(jì)算跟據(jù)太陽(yáng)能電池的外特性 對(duì)于單片太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，它是一個(gè) PN 結(jié)，除了當(dāng)太陽(yáng)光照射在上面時(shí)， 它能夠產(chǎn)生電能外，它還具有 PN 結(jié)的一切特性。在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下，它的額定 輸出電壓為 0.48V。在太陽(yáng)能照明燈具使用中的太陽(yáng)能電池組件都是由多片太陽(yáng) 能電池連接構(gòu)成的。 用戶可以先看太陽(yáng)能電池來(lái)知道價(jià)格，性能及太陽(yáng)能燈具照明的穩(wěn)定性，下面我 會(huì)根據(jù)和負(fù)載，蓄電

58、池之間作介紹 充放電控制器 無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小，一個(gè)性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為 了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須對(duì)它的充放電條件加以限制，防止蓄電池過(guò)充電 及深度放電，.另外，由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，光伏發(fā)電 系統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電的控制要比普通蓄電池充電的控制要復(fù)雜些。 對(duì)于太陽(yáng)能燈 具的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗。 沒(méi)有一個(gè)性能良好的充放電控制電路，就不可能有一個(gè)性能良好的太陽(yáng)能燈具。 充放電控制器必須要到以下幾個(gè)特點(diǎn) 1、防反充電控制 2、防過(guò)充電控制 3、防過(guò)放電控制 4、溫度補(bǔ)償 蓄電池 由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定

59、,所以一般需要配置蓄電池 系統(tǒng)才能工作，太陽(yáng)能燈具也不例外，必須配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄 電池、Ni-Cd 蓄電池、Ni-H 蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及 系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足夜晚照明的 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)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄 電池容量過(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)造成浪 費(fèi)。 蓄電池的選擇也是要看太陽(yáng)能電池，負(fù)載來(lái)確定的，下面我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)中作介 紹。 負(fù)載 太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品以節(jié)能環(huán)保為優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然負(fù)載要節(jié)能，壽命長(zhǎng)。我們一般 采用 LED 燈與 12V 直流節(jié)能燈及低壓鈉燈等。 目前多數(shù)草坪燈選用 LED 作為光源， 壽命長(zhǎng)， LED 可以達(dá) 小時(shí)以上， 工作電壓低，