太陽能LED路燈

1、 二、基本結(jié)構(gòu)二、基本結(jié)構(gòu) 三三、工作原理、工作原理 四、四、與傳統(tǒng)高壓鈉燈的比較與傳統(tǒng)高壓鈉燈的比較 五、五、太陽能太陽能led路燈前景路燈前景 六、總結(jié)六、總結(jié) 一、一、太陽能太陽能led路燈的概括路燈的概括 一、太陽能一、太陽能led路燈的概括路燈的概括 太陽能太陽能led路燈采用光能作為能源，半導(dǎo)體路燈采用光能作為能源，半導(dǎo)體led 作為光源，白天充電晚上使用，無需復(fù)雜昂貴的管線作為光源，白天充電晚上使用，無需復(fù)雜昂貴的管線 鋪設(shè)，可任意調(diào)整燈具的布局，安全節(jié)能無污染，無鋪設(shè)，可任意調(diào)整燈具的布局，安全節(jié)能無污染，無 需人工操作，工作穩(wěn)定可靠，節(jié)省電費(fèi)免維護(hù)。需人工操作，工作穩(wěn)定可靠，

2、節(jié)省電費(fèi)免維護(hù)。 太陽能太陽能led路燈的造價(jià)高。路燈的造價(jià)高。led的價(jià)格遠(yuǎn)比普通路燈的價(jià)格遠(yuǎn)比普通路燈 貴。光轉(zhuǎn)化效率低（只有貴。光轉(zhuǎn)化效率低（只有20% 左右），由于種種原左右），由于種種原 因，實(shí)際利用率更低，因此板要大，價(jià)格更昂貴；維因，實(shí)際利用率更低，因此板要大，價(jià)格更昂貴；維 護(hù)費(fèi)用也高，蓄電池使用壽命短，電池長時(shí)間處于虧護(hù)費(fèi)用也高，蓄電池使用壽命短，電池長時(shí)間處于虧 損狀態(tài)壽命就更短損狀態(tài)壽命就更短 ，平時(shí)維護(hù)要對(duì)光板進(jìn)行除塵清，平時(shí)維護(hù)要對(duì)光板進(jìn)行除塵清 洗。洗。 1、太陽能電池板、太陽能電池板 2、蓄電池、蓄電池 3、太陽能充電控制器、太陽能充電控制器 4、led驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)

3、器 5、led照明燈照明燈 二、二、基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu)圖基本結(jié)構(gòu)圖 1、太陽能電池板：、太陽能電池板： 太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分，也是太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分，也是 太陽能路燈中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽的輻太陽能路燈中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽的輻 射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送至蓄電池中存儲(chǔ)起來。太陽射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送至蓄電池中存儲(chǔ)起來。太陽 能電池板主要使用單晶硅為材料。用單晶硅做成類似能電池板主要使用單晶硅為材料。用單晶硅做成類似 二極管中的二極管中的p-n結(jié)。工作原理和二極管類似。只不過結(jié)。工作原理和二極管類似。只不過 在二極管中，推動(dòng)在二極管中，

4、推動(dòng)p-n結(jié)空穴和電子運(yùn)動(dòng)的是外部電結(jié)空穴和電子運(yùn)動(dòng)的是外部電 場，而在太陽能電池板中推動(dòng)和影響場，而在太陽能電池板中推動(dòng)和影響p-n結(jié)空穴和電結(jié)空穴和電 子運(yùn)動(dòng)的是太陽光子和光輻射熱。也就是通常所說的子運(yùn)動(dòng)的是太陽光子和光輻射熱。也就是通常所說的 光生伏特效應(yīng)原理。目前光電轉(zhuǎn)換的效率，光伏電池光生伏特效應(yīng)原理。目前光電轉(zhuǎn)換的效率，光伏電池 效率大約是單晶硅效率大約是單晶硅1315，多晶硅，多晶硅1113。 如以下圖所示：如以下圖所示： 三、工作原理三、工作原理 2、蓄電池：、蓄電池： 由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，所由于太陽能光伏發(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

5、池系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸 蓄電池、蓄電池、ni-cd蓄電池、蓄電池、ni-h蓄電池。蓄電池。 蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能 滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件的能量滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件的能量 盡量存儲(chǔ)下來，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚盡量存儲(chǔ)下來，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。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明照明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明 的需要，蓄電池過大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，的需要，蓄電池過大，一方面

6、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)。蓄電池應(yīng)與太陽能電影響蓄電池壽命，同時(shí)造成浪費(fèi)。蓄電池應(yīng)與太陽能電 池、用電負(fù)荷（池、用電負(fù)荷（led路燈）相匹配。路燈）相匹配。 3、太陽能充電控制器：是在陽光充足、光照時(shí)間長、太陽能充電控制器：是在陽光充足、光照時(shí)間長 時(shí)控制充電程度，電池充滿即停止充電，不使蓄時(shí)控制充電程度，電池充滿即停止充電，不使蓄 電池過充損壞，以保護(hù)蓄電池，延長其使用壽命。電池過充損壞，以保護(hù)蓄電池，延長其使用壽命。 4、led驅(qū)動(dòng)器：是系統(tǒng)的核心控制電路。驅(qū)動(dòng)器：是系統(tǒng)的核心控制電路。 完成完成led的恒流驅(qū)動(dòng)控制，使流過的恒流驅(qū)動(dòng)控制，使流過led的電流不

7、隨的電流不隨 蓄電池壓力變化。蓄電池壓力變化。 具有光控功能，天亮?xí)r自動(dòng)關(guān)燈，天黑時(shí)自動(dòng)開燈。具有光控功能，天亮?xí)r自動(dòng)關(guān)燈，天黑時(shí)自動(dòng)開燈。 低電壓保護(hù)。當(dāng)電池下降到低電壓保護(hù)。當(dāng)電池下降到10.8v時(shí)輸出關(guān)閉，以時(shí)輸出關(guān)閉，以 免過放電損壞蓄電池。免過放電損壞蓄電池。 5、led照明燈照明燈: led是一種在是一種在pn結(jié)上施加正向電流時(shí)能發(fā)出紫結(jié)上施加正向電流時(shí)能發(fā)出紫 外光、可見光、紅外光的半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。其發(fā)外光、可見光、紅外光的半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。其發(fā) 光機(jī)理的核心在于光機(jī)理的核心在于pn結(jié)，當(dāng)外加正向電壓時(shí)，結(jié)，當(dāng)外加正向電壓時(shí)，p n結(jié)的平衡被打破，結(jié)的平衡被打破，p區(qū)空穴進(jìn)

8、入?yún)^(qū)空穴進(jìn)入pn結(jié)中和了原來結(jié)中和了原來 的一部分負(fù)離子，的一部分負(fù)離子，n區(qū)電子進(jìn)入?yún)^(qū)電子進(jìn)入pn結(jié)中和了原來的結(jié)中和了原來的 一部分正離子，這樣就使一部分正離子，這樣就使pn結(jié)變窄，由于外加電場結(jié)變窄，由于外加電場 使使pn結(jié)電場降低，引起電子勢能的減少，減少的勢結(jié)電場降低，引起電子勢能的減少，減少的勢 能則轉(zhuǎn)化為電磁能，以光子的形式釋放出來。電子減能則轉(zhuǎn)化為電磁能，以光子的形式釋放出來。電子減 少的能量越多，釋放光子的能量也就越高。少的能量越多，釋放光子的能量也就越高。 led半導(dǎo)體照明光源除具有使用壽命長、發(fā)光效率半導(dǎo)體照明光源除具有使用壽命長、發(fā)光效率 高、體積小、重量輕、環(huán)保安全可

9、靠等優(yōu)點(diǎn)以外，還高、體積小、重量輕、環(huán)保安全可靠等優(yōu)點(diǎn)以外，還 有一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)就是由于有一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)就是由于led啟動(dòng)電壓和工作電壓一啟動(dòng)電壓和工作電壓一 致，所以不需使用鎮(zhèn)流器。這樣在節(jié)省成本和能耗的致，所以不需使用鎮(zhèn)流器。這樣在節(jié)省成本和能耗的 同時(shí)，也大大縮短了通斷電的響應(yīng)時(shí)間同時(shí)，也大大縮短了通斷電的響應(yīng)時(shí)間 。 為了提高為了提高led路燈的照明，燈距一般是高的路燈的照明，燈距一般是高的3 倍，而燈高一般等同于道路的路寬，根據(jù)幾何倍，而燈高一般等同于道路的路寬，根據(jù)幾何 關(guān)系可以計(jì)算出在照明燈具的配光角應(yīng)當(dāng)為關(guān)系可以計(jì)算出在照明燈具的配光角應(yīng)當(dāng)為 c0/180方向約方向約140，c90

10、/270方向約方向約80， 計(jì)算示意圖如以下圖所示：計(jì)算示意圖如以下圖所示： 為了提高為了提高led的出光率，采用新型的的出光率，采用新型的led光源光源 ，就是在透鏡表面上增鍍?cè)鐾改ぃ谕哥R與晶，就是在透鏡表面上增鍍?cè)鐾改?，在透鏡與晶 片間的空腔采用耐高溫硅膠灌封，以減少光線片間的空腔采用耐高溫硅膠灌封，以減少光線 在空腔中的多次反射，直接通過透鏡折射出去在空腔中的多次反射，直接通過透鏡折射出去 。此款透鏡相對(duì)常規(guī)。此款透鏡相對(duì)常規(guī)led透鏡來說，起到偏光透鏡來說，起到偏光 增透作用，相當(dāng)于二次光學(xué)透鏡與一次透鏡融增透作用，相當(dāng)于二次光學(xué)透鏡與一次透鏡融 為一體，從而提高了出光率。為一體，從

11、而提高了出光率。 新型新型led光源結(jié)構(gòu)圖光源結(jié)構(gòu)圖 太陽能太陽能led路燈工作總原理圖路燈工作總原理圖 四、與傳統(tǒng)高壓鈉燈的比較四、與傳統(tǒng)高壓鈉燈的比較 電費(fèi)比較：電費(fèi)比較： 使用使用60wled路燈一年產(chǎn)生的電費(fèi)，僅為使路燈一年產(chǎn)生的電費(fèi)，僅為使 用用250w普通白熾路燈一年產(chǎn)生的電費(fèi)的普通白熾路燈一年產(chǎn)生的電費(fèi)的20% ，大大節(jié)省了用電開支，是理想的節(jié)能降耗，大大節(jié)省了用電開支，是理想的節(jié)能降耗 產(chǎn)品，也順應(yīng)了構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的趨勢。產(chǎn)品，也順應(yīng)了構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的趨勢。 鋪設(shè)費(fèi)用比較：鋪設(shè)費(fèi)用比較： led路燈功率是普通燈的路燈功率是普通燈的1/4，鋪設(shè)銅電纜所，鋪設(shè)銅電纜所 需截面積只是

12、要求普通燈的需截面積只是要求普通燈的1/3，節(jié)省大量鋪，節(jié)省大量鋪 設(shè)費(fèi)用。設(shè)費(fèi)用。 照明度對(duì)比：照明度對(duì)比： 使用使用led60w路燈可達(dá)到路燈可達(dá)到300w白熾燈的照度白熾燈的照度 ，大大降低了使用功率；而使用高壓鈉燈或者，大大降低了使用功率；而使用高壓鈉燈或者 汞燈，功率不能低于汞燈，功率不能低于250w。led路燈因其使路燈因其使 用功率低，可與太陽能結(jié)合，使用在城市的干用功率低，可與太陽能結(jié)合，使用在城市的干 道上，高壓鈉燈及汞燈不具此功能。道上，高壓鈉燈及汞燈不具此功能。 使用溫度對(duì)比：使用溫度對(duì)比： 與普通路燈相比，與普通路燈相比，led路燈在使用過程中產(chǎn)生路燈在使用過程中產(chǎn)生

13、的溫度低，連續(xù)使用不會(huì)產(chǎn)生高溫，不發(fā)黑不的溫度低，連續(xù)使用不會(huì)產(chǎn)生高溫，不發(fā)黑不 燒黑燈罩。燒黑燈罩。 安全性能對(duì)比：安全性能對(duì)比： 目前市場上的冷陰燈、無極燈，都是通過高壓目前市場上的冷陰燈、無極燈，都是通過高壓 點(diǎn)極激發(fā)點(diǎn)極激發(fā)x光照明，含有害金屬汞等，光照明，含有害金屬汞等， 及有害及有害 射線；射線； 與之相對(duì)比，與之相對(duì)比， led路燈屬于安全低壓路燈屬于安全低壓 產(chǎn)品，在安裝和使用過程中大大降低安全隱患。產(chǎn)品，在安裝和使用過程中大大降低安全隱患。 環(huán)保性能對(duì)比：環(huán)保性能對(duì)比： 普通路燈含有害金屬，光譜中含有害射線。與普通路燈含有害金屬，光譜中含有害射線。與 之相比，之相比，led路

14、燈光譜純凈，不含紅外紫外線路燈光譜純凈，不含紅外紫外線 ，沒有輻射，不會(huì)產(chǎn)生光污染，且不含有害，沒有輻射，不會(huì)產(chǎn)生光污染，且不含有害 金屬，廢棄物可回收利用，屬于典型的綠色金屬，廢棄物可回收利用，屬于典型的綠色 照明產(chǎn)品。照明產(chǎn)品。 使用壽命與質(zhì)量對(duì)比：使用壽命與質(zhì)量對(duì)比： 普通燈的平均使用壽命是普通燈的平均使用壽命是12000小時(shí)，更換路小時(shí)，更換路 燈不僅成本高，而且影響交通，在隧道等地施燈不僅成本高，而且影響交通，在隧道等地施 工尤其不便；工尤其不便；led路燈的平均壽命為路燈的平均壽命為100000小小 時(shí)按每天使用時(shí)按每天使用10小時(shí)計(jì)，使用壽命長達(dá)十年以小時(shí)計(jì)，使用壽命長達(dá)十年以

15、上一勞永逸。除此之外，上一勞永逸。除此之外，led路燈防水性、抗路燈防水性、抗 沖擊性、防震性都很好質(zhì)量穩(wěn)定，在保質(zhì)期內(nèi)沖擊性、防震性都很好質(zhì)量穩(wěn)定，在保質(zhì)期內(nèi) 屬免維護(hù)產(chǎn)品。屬免維護(hù)產(chǎn)品。 五、五、太陽能太陽能led路燈前景路燈前景 六、六、總結(jié)總結(jié) 隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本 日益攀高，各種安全和污染隱患可謂無處不在，太陽日益攀高，各種安全和污染隱患可謂無處不在，太陽 能作為一種能作為一種“取之不盡，用之不竭取之不盡，用之不竭”的安全、環(huán)保新的安全、環(huán)保新 能源越來越受重視。同時(shí)，也隨著太陽能光伏技術(shù)的能源越來越受重視。同時(shí)，也隨著太陽能光伏技術(shù)的 發(fā)展和進(jìn)步，太陽能燈具產(chǎn)品在環(huán)保節(jié)