淺談太陽(yáng)能led疏散樓梯燈工作原理和設(shè)計(jì)

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1、淺談太陽(yáng)能LED疏散樓梯燈工作原理和設(shè)計(jì)　　摘要：本文對(duì)一款太陽(yáng)能LED疏散樓梯燈的系統(tǒng)基本組成、工作原理、太陽(yáng)能電池組件選型、蓄電池選型、太陽(yáng)能電池組件支架的設(shè)計(jì)等方面做了深入探討與詳細(xì)介紹。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能;LED燈;工作原理Abstract:Thebasiccomposition,systemofasolarLEDevacuationstaircaselampworkingprinciple,thesolarbatterycomponentselection,storagebattery,sola

2、rbatterycomponentsselectionofstentdesignwerediscussedandintroducedindetail.Keywords:solarLEDlamp;workingprinciple;中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：前言隨著世界能源危機(jī)的加劇，各國(guó)都在尋求解決能源危機(jī)的辦法，一條道路是尋求新能源和可再生能源的利用；另一條是尋求新的節(jié)能技術(shù)，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。6應(yīng)用在樓梯消防疏散照明系統(tǒng)上，太陽(yáng)能LED燈能達(dá)到減排，低碳，節(jié)能效果。

3、太陽(yáng)能是地球上最直接最普遍也是最清潔的能源，太陽(yáng)能作為一種巨量可再生能源，每天達(dá)到地球表面的輻射能大約等于2.5億萬(wàn)桶石油，可以說(shuō)是取之不盡、用之不竭。LED的光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻段，所以發(fā)光效率高，一般人都認(rèn)為，節(jié)能燈可節(jié)能4/5是偉大的創(chuàng)舉，但LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4，這是固體光源更偉大的改革。太陽(yáng)能LED照明集成了太陽(yáng)能與LED的優(yōu)點(diǎn)，本文對(duì)一款太陽(yáng)能LED燈做了深入探討與詳細(xì)介：系統(tǒng)介紹1.1系統(tǒng)基本組成簡(jiǎn)介系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制箱（內(nèi)有控制器、蓄電池

4、）和燈桿幾部分構(gòu)成；太陽(yáng)能電池板光效達(dá)到127Wp/m2，效率較高，對(duì)系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)非常有利；燈頭部分以1W白光LED和1W黃光LED集成于印刷電路板上排列為一定間距的點(diǎn)陣作為平面發(fā)光源?？刂葡湎潴w以不銹鋼為材質(zhì)，美觀(guān)耐用；控制箱內(nèi)放置免維護(hù)鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統(tǒng)選用閥控密封式鉛酸蓄電池，由于其維護(hù)很少，故又被稱(chēng)為“免維護(hù)電池”，有利于系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用的降低；充放電控制器在設(shè)計(jì)上兼顧了功能齊備（具備光控、時(shí)控、過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)和反接保護(hù)等）與成本控制，實(shí)現(xiàn)很高的性?xún)r(jià)比。61.2工作原理介紹系統(tǒng)

5、工作原理簡(jiǎn)單，利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池白天太陽(yáng)能電池板接收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過(guò)充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測(cè)到這一電壓值后動(dòng)作，蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放電8.5小時(shí)后，充放電控制器動(dòng)作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想太陽(yáng)能路燈的設(shè)計(jì)與一般的太陽(yáng)能照明相比，基本原理相同，但是需要考慮的環(huán)節(jié)更多。下面將以香港真明麗集團(tuán)有限公司的這款太陽(yáng)能LED燈為例，分幾個(gè)方

6、面做分析。2.1太陽(yáng)能電池組件選型設(shè)計(jì)要求：廣州地區(qū)，負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時(shí)數(shù)8.5h，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。（1）廣州地區(qū)近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2，經(jīng)簡(jiǎn)單計(jì)算廣州地區(qū)峰值日照時(shí)數(shù)約為3.424h；（2）負(fù)載日耗電量==12.2AH（3）所需太陽(yáng)能組件的總充電電流=1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A6在這里，兩個(gè)連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計(jì)最短天數(shù)為20天，1.05為太陽(yáng)能電池組件系統(tǒng)綜合損失系數(shù)，0.85為蓄電池充電效率。（4）太陽(yáng)能組件的最

7、少總功率數(shù)=17.2×5.9=102W選用峰值輸出功率110Wp、單塊55Wp的標(biāo)準(zhǔn)電池組件，應(yīng)該可以保證路燈系統(tǒng)在一年大多數(shù)情況下的正常運(yùn)行。2.2蓄電池選型蓄電池設(shè)計(jì)容量計(jì)算相比于太陽(yáng)能組件的峰瓦數(shù)要簡(jiǎn)單。根據(jù)上面的計(jì)算知道，負(fù)載日耗電量12.2AH。在蓄電池充滿(mǎn)情況下，可以連續(xù)工作7個(gè)陰雨天，再加上第一個(gè)晚上的工作，蓄電池容量：12.2×（7+1）=97.6（AH），選用2臺(tái)12V100AH的蓄電池就可以滿(mǎn)足要求了。2.3太陽(yáng)能電池組件支架為了讓太陽(yáng)能電池組件在一年中接收到的太陽(yáng)輻射能盡可能的多

8、，我們要為太陽(yáng)能電池組件選擇一個(gè)最佳傾角。關(guān)于太陽(yáng)能電池組件最佳傾角問(wèn)題的探討，近年來(lái)在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次LED燈使用地區(qū)為廣州地區(qū)，依據(jù)本次設(shè)計(jì)參考相關(guān)文獻(xiàn)中的資料，選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角為160°。2.4控制器陽(yáng)能充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池?；竟δ鼙仨毦邆溥^(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、光控、時(shí)控與防反接等。蓄電池防過(guò)充、過(guò)放保護(hù)電壓一般參數(shù)，當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到設(shè)定值后就改變電路的狀態(tài)。6在選用器件上，目前有采用單片機(jī)的，也有采用比較器的