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太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電，免維護(hù)閥控式密封蓄電池（膠體電池）儲存電能，亮LED燈具作為光源，并由智能化充放電控制器控制，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)公用電力照明的路燈。無需鋪設(shè)線纜、無需交流供電、不產(chǎn)生電費(fèi)；采用直流供電、光敏控制；具有穩(wěn)定性好、壽命長、發(fā)光，安裝維護(hù)簡便、安全性能高、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于城市主、次干道、小區(qū)、工廠、旅游景點(diǎn)、停車場等場所。
系統(tǒng)組成.



太陽能路燈系統(tǒng)可以保障陰雨天氣8-15天以上正常工作！它的系統(tǒng)組成是由（包括支架）、LED燈頭、太陽能燈具控制器、蓄電池（包括蓄電池保溫箱）和燈桿等幾部分構(gòu)成。
太陽能路燈

太陽能路燈

太陽能電池組件一般選用單晶硅或者多晶硅太陽能電池組件；LED燈頭一般選用大功率LED光源；控制器一般放置在燈桿內(nèi)，具有光控、時(shí)控制、過充過放保護(hù)及反接保護(hù)，更的控制器更具備四季調(diào)整亮燈時(shí)間功能、半功率功能、智能充放電功能等；蓄電池一般放置于地下或者會有的蓄電池保溫箱，可采用閥控式鉛酸蓄電池、膠體蓄電池、鐵鋁蓄電池或者鋰電池等。太陽能燈具全自動工作，不需要挖溝布線，但燈桿需要裝置在預(yù)埋件（混凝土底座）上。

LED光源

⒈發(fā)光，耗電量小，使用壽命長，工作溫度低。

2.安全可靠性強(qiáng)。

⒊反應(yīng)速度快，單元體積小，綠色環(huán)保。

⒋同亮度下，耗電是白熾燈的十分之一，熒光燈的三分之一，而壽命卻是白熾燈的50倍，熒光燈的20倍，是繼白熾燈、熒光燈、氣體放電燈之后的第四代照明產(chǎn)品。

⒌單顆大功率LED的問世，是LED應(yīng)用領(lǐng)域跨至率照明光源為市場照明的好產(chǎn)品，將是人類繼愛迪明白熾燈后偉大的發(fā)明之一。

電池組件支架

1） 傾角設(shè)計(jì)

為了讓太陽能電池組件在一年四季中接收到的太陽輻射，是選擇佳傾角。

關(guān)于太陽能電池組件佳傾角問題的探討，在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使用地區(qū)為河南信陽地區(qū)，選定太陽能電池組件支架傾角為35°。

2）抗風(fēng)設(shè)計(jì)

在太陽能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個(gè)需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)?？癸L(fēng)設(shè)計(jì)主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。下面按以上兩塊分別做分析。

⑴太陽能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)

依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s（相當(dāng)于十級臺風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。

在本套路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計(jì)使用螺栓桿固定連接。

⑵路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)
太陽能路燈

太陽能路燈

路燈的參數(shù)如下：

電池板傾角A = 35° 燈桿高度 = 5m

設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度δ = 4mm 燈桿底部外徑 = 168mm

焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W 的計(jì)算點(diǎn)P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為

PQ = [5000+（168+6）/tan16°]× Sin16° = 1545mm=1.545m。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.545。

根據(jù)27m/s的設(shè)計(jì)大允許風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N?？紤]1.3的安全系數(shù)，F(xiàn) = 1.3×730 = 949N。

所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）。

上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，δ是圓環(huán)寬度。

破壞面抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）

=π×（3×842×4+3×84×42+43）= 88768mm3

=88.768×10－6 m3

風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力 = M/W

= 1466/（88.768×10－6） =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa

其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。

所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。

控制器

太陽能充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。基本功能具備過充保護(hù)、過放保護(hù)、光控、時(shí)控、防反接、充電涓流保護(hù)、欠壓保護(hù)、防水保護(hù)等。蓄電池防過充、過放保護(hù)電壓一般參數(shù)如表

1）器件選用

在選用器件上，目前有采用單片機(jī)的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，是根據(jù)客戶群的需求特點(diǎn)選定相應(yīng)的方案。

2）表面處理

該系列產(chǎn)品采用靜電涂裝新技術(shù)，以FP建材涂料為主，可以滿足客戶對產(chǎn)品表面色彩及環(huán)境協(xié)調(diào)一致的要求，同時(shí)產(chǎn)品自潔性高、抗蝕性強(qiáng)，耐老化，適用于任何氣候環(huán)境。加工工藝設(shè)計(jì)為熱浸鋅的基礎(chǔ)上涂裝，使產(chǎn)品性能大大提高，達(dá)到了嚴(yán)格的AAMA2605.2005的要求，其它指標(biāo)均已達(dá)到或超過GB的相關(guān)要求。

3）充電涓流保護(hù)

易佳太陽能電池板對蓄電池充電時(shí)，蓄電池在達(dá)到峰值電壓后，如果繼續(xù)高壓充電容易造成蓄電池的失水或失控；如果停止充電時(shí)，蓄電池又無法飽和。此款控制器在充到峰值電壓后立即降壓1V，然后進(jìn)入涓流充電狀態(tài)，了蓄電池可以穩(wěn)定于飽滿狀態(tài)，同時(shí)又避免了失水或失控，類似于對蓄電池進(jìn)行循環(huán)充，不僅的保護(hù)了蓄電池，還提升了蓄電池的充電次數(shù)，使用壽命更長。

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