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1、系统介绍1.1系统基本组成简介 系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；太阳能电池板光效达到127Wp/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。
1.2工作原理介绍 系统工作原理简单，利用光生伏**应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。
2、系统设计思想 太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比，基本原理相同，但是需要考虑的环节更多。下面将以真明丽集团有限公司的这款太阳能LED大功率路灯为例，分几个方面做分析。
2.1太阳能电池组件选型 设计要求：广州地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。 ⑴广州地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为3.424h； ⑵负载日耗电量==12.2AH ⑶所需太阳能组件的总充电电流=1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。 ⑷太阳能组件的少总功率数=17.2×5.9=102W
选用峰值输出功率110Wp、单块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。
2.2蓄电池选型 蓄电池设计容量计算相比于太阳能组件的峰瓦数要简单。
根据上面的计算知道，负载日耗电量12.2AH。在蓄电池充满情况下，可以连续工作7个阴雨天，再加上个晚上的工作，蓄电池容量： 12.2×（7+1）=97.6（AH），选用2台12V100AH的蓄电池就可以满足要求了。
2.3太阳能电池组件支架2.3.1倾角设计
为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多，我们要为太阳能电池组件选择一个佳倾角。
关于太阳能电池组件佳倾角问题的探讨，近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次路灯使用地区为广州地区，依据本次设计参考相关文献中的资料[1]，选定太阳能电池组件支架倾角为16o。
2.3.2抗风设计
在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。 ⑴太阳能电池组件支架的抗风设计
依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s（相当于十级台风），根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。
在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。 ⑵路灯灯杆的抗风设计
路灯的参数如下：
电池板倾角A=16o灯杆高度=5m
设计选取灯杆底部焊缝宽度δ=4mm灯杆底部外径=168mm
如图3，焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为PQ=[5000+ （168+6）/tan16o]×Sin16o=1545mm=1.545m。所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M=F×1.545。
根据27m/s的设计大允许风速，2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数，F=1.3×730=949N。所以，M=F×1.545=949×1.545=1466N.m。 根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W=π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。
上式中，r是圆环内径，δ是圆环宽度。
破坏面抵抗矩W=π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3） =π×（3×842×4＋3×84×42＋43）=88768mm3 =88.768×10－6m3
风荷载在破坏面上作用矩引起的应力=M/W =1466/（88.768×10－6）=16.5×106pa=16.5Mpa＜＜215Mpa 其中，215Mpa是Q235钢的抗弯强度。
所以，设计选取的焊缝宽度满足要求，只要焊接质量能保证，灯杆的抗风是没有问题的。
2.4控制器 太阳能充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。基本功能必须具备过充保护、过放保护、光控、时控与防反接等。
蓄电池防过充、过放保护电压一般参数如表1，当蓄电池电压达到设定值后就改变电路的状态。
在选用器件上，目前有采用单片机的，也有采用比较器的，方案较多，各有特点和优点，应该根据客户群的需求特点选定相应的方案，在此不一一详述。
2.5表面处理该系列产品采用静电涂装新技术，以FP专业建材涂料为主，可以满足客户对产品表面色彩及环境协调一致的要求，同时产品自洁性高、抗蚀性强，耐老化，适用于任何气候环境。加工工艺设计为热浸锌的基础上涂装，使产品性能大大提高，达到了严格的AAMA2605.2005的要求，其它指标均已达到或超过GB的相关要求。
3、结束语
整体设计基本上考虑到了各个环节；光伏组件的峰瓦数选型设计与蓄电池容量选型设计采用了目前通用的设计方法，设计思想比较科学；抗风设计从电池组件支架与灯杆两块做了分析，分析比较全面；表面处理采用了目前的技术工艺；路灯整体结构简约而美观；经过实际运行证明各环节之间匹配性较好。
目前，太阳能LED照明的初投资问题仍然是困扰我们的一个主要问题。但是，太阳能电池光效在逐渐提高，而价格会逐渐降低，同样地市场上LED光效在快速地提高，而价格却在降低。与太阳能的可再生、清洁无污染以及LED的环保节能相比，常规化石能源日趋紧张，并且使用后对环境会造成了日益严重的污染。所以，太阳能LED照明作为一种方兴未艾的户外照明，展现给我们的将是无穷的生命力和广阔的前景。
b、把太阳电池组件护板护板放置于角钢框中，然后将太阳电池组件放置于护板上；安放太阳电池组件时，接线盒均处于高处，当太阳电池组件横放时，接线盒应向距灯杆组件近的方向挨近；c、根据路灯的体系电压和太阳电池组件的电压将太阳电池组件线接好，如路灯的体系电压为24V，太阳电池组件的电压为17V或18V，就应将太阳电池组件进行串联，串联的办法是榜首块组件的正极(或负极)和第二块组件的负极（或正极）衔接，若太阳电池组件的电压为34V，就应将太阳电池组件进行并联，并联的办法是榜首块组件的正负极和第二块组件的正负极对应衔接，接线时将太阳电池组件接线盒用小一字螺丝刀翻开，把太阳电池组件电源线用小一字螺丝刀压接到接线盒的接线端子上。
太阳能作为一种清洁无污染的可持续利用的能源已为世界所认同。光源——低碳LED以其所特有的光效高、耗电少、寿命长、维修费用低、不带频闪、光谱中不含红/紫外线有效保射植物、不含银有毒物质等特点，也获得了世界和我国的认同。因此，太阳能低碳LED灯具备成为未来绿色照明的一个主要方向，即能满足绿色照明需要也能大幅度降低灯具照明的各种费用（电费和维护费用）。太阳能低碳LED灯具已逐步开始成为世界范围内节能照明领域的主流。根据统计，城市公共照明在我国照明耗电中占30%的比例。目前，广泛应用于城市公共照明的是高压钠灯，特别是在主干道上，高压钠灯可以提供40lm/W以上的发光效率。但高压钠灯本身的缺憾也很明显：路灯对比市电照明灯具安装复杂：在市电照明灯具工程中有复杂的作业程序。
首先要铺设电缆，这里就要进行电缆沟的开挖、铺设暗管、管内穿线、回填等大量基础工程。然后进行长时间的安装调试，如任何一条线路有问题，则要大面积返工。而且地势和线路要求复杂、人工和辅助材料成本高昂。太阳能照明灯安装简便：太阳能灯具安装时，不用铺设复杂的线路，只要做一个水泥基座，然后用膨胀螺丝或预埋的螺丝固定就可。路灯对比二市电照明灯具电费高昂：市电照明灯具工作中有固定高昂的电费，，要长期不间断对线路和其它配置进行维护或更换，维护成本逐年递增。太阳能照明灯具免电费：太阳能照明灯具是一次性投入，无任护成本，三年可收回投资成本，长期受益。综上对比所述，太阳能路灯照明之安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制、免维护等固有的特性将为楼盘的销售带来勃勃生机。绿色环保，在城市小区方面，能为时尚生态小区的开发和推广增加新的卖点；可持续降低物业管理成本，减少业主公共分摊部分的费用。
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