跟着太阳能光伏技能的开展和提高，在民用方面使用在照明灯具上，近几年来，太阳能灯具产物因为环保节能的双重优势，太阳能天井灯和太阳能草坪灯，太阳能装饰灯等方面的使用曾经逐步构成规划。若何在很多刺眼的贸易告白中，选择一款比拟合适本地天气前提而又经济适用的太阳能灯具产物呢？

  在太阳能照明灯具的设计中，触及光源、太阳能电池系统、蓄电池充放电节制很多要素，个中任何一个环节呈现问题都邑形成产物缺陷。那就让我们先调查一下太阳能灯具构成吧！

　　1、太阳能电池板

　　2、充放电节制器

　　3、蓄电池

　　4、负载

　　5、灯具外壳

　　太阳能电池

　　太阳能电池主要功用在将光能转换成电能，这个景象称之为光伏效应。在很多太阳光电池中较遍及且较适用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种，在太阳光足够日照好的器械部地域，采用多晶硅太阳能电池为好，因多晶硅太阳能电池出产工艺相服装设计学校对简略，价钱比单晶低。转换效率在近几年不时进步。在阴雨天比拟多阳光相对不是很足够的南边地域，采用单晶硅太阳能电池为好，因单晶硅太阳能电池电功能参数比拟不变。当然非晶硅太阳能电池在室内阳光很弱的状况下比拟好，由于非晶硅太阳能电池对太阳光照前提要求比拟低。

  任何一款太阳能灯具产物我们必需先调查太阳能电池，太阳能电池有五大电功能参数：

　　1、Isc是短路电流

　　2、是峰值电流

　　3、Voc是开路电压

　　4、Vm是峰值电压

　　5、Pm是峰值功率

　　Pm是峰值功率= Im是峰值电流×Vm是峰值电压

　　注：以上核算跟据太阳能电池的外特征

　　关于单片太阳能电池来说，它是一个PN结，除了当太阳光照耀在上面时，它可以发生电能外，它还具有PN结的一切特征。在规范光照前提下，它的额外输出电压为0.48V。在太阳能照明灯具运用中的太阳能电池组件都是由多片太阳能电池衔接组成的。

　　用户可以先看太阳能电池来晓得价钱，功能及太阳能灯具照明的不变性，下面我会依据和负载，蓄电池之间作引见。

　　充放电节制器

　　无论太阳能灯具巨细，一特性能优越的充放电节制电路是必不成少的。为了延伸蓄电池的运用寿命，必需对它的充放电前提加以限制，避免蓄电池过服装设计学校充电及深度放电，.别的，因为太阳能光伏发电系统的输入能量极不不变，光伏发电系统中对蓄电池充电的节制要比通俗蓄电池充电的节制要复杂些。关于太阳能灯具的设计来说，成功与掉败往往就取决于充放电节制电路的成功与掉败。

　　没有一特性能优越的充放电节制电路，就不成能有一特性能优越的太阳能灯具。充放电节制器必需要到以下几个特点：

　　1、防反充电节制

　　2、防过充电节制

　　3、防过放电节制

　　4、温度赔偿

　　蓄电池

　　因为太阳能光伏发电系统的输入能量极不不变,所以普通需求装备蓄电池系统才干任务，太阳能灯具也不破例，必需装备蓄电池才干任务。普通有铅酸蓄电池、Ni -Cd蓄电池、Ni-H蓄电池，它们的容量选择直接影响系统的牢靠性以及系统价钱。蓄电池容量的选择普通要遵照以下准则：在可以知足夜晚照明的前提下,把白昼太阳能电池组件的能量尽量存储下来，还还要可以存储知足延续阴雨天夜晚照明需求的电能。蓄电池容量过小不克不及够知足夜晚照明的需求，蓄电池容量过大，一方面蓄电池一直处在亏电形态，影响蓄电池寿命，还形成糜费。

　　蓄电池的选择也是要看太阳能电池，负载来确定的，下面我们在系统设计中作引见。

　　负载

　　太阳能灯具产物以节能环保为优势，当然负载要节能，寿命长。我们普通采用LED灯与12V直流节能灯及低压钠灯等。

　　当前大都草坪灯选用LED作为光源，LED寿命长，可以达100000小时以上，任务电压低，十分合适使用在太阳能草坪灯上。

　　庭园灯普通采用12V直流节能灯，直流节能灯电压为直流，无需逆变，便利平安。

　　路灯普通采用12V直流节能灯与低压钠灯，低压钠灯光效高(可达200LM/W)。但因为低压钠灯价钱比拟昂贵，采用较少。

　　灯具外壳

　　我们搜集了很多国外太阳能灯材料，在美观和节能两者之间，大大都都选择节能。灯具外观要求不要很高，相对适用就行。当前有良多厂家外观很美丽，选用不锈钢外壳。但功能究竟如何呢？这又让我们沉思！

　　系统设计

　　一款好的太阳能灯具产物，要害在于系统设计，如何才是合理的系统设计呢？那就让我们先调查一下影响系统的几个主要要素吧！

　　纬度

　　太阳能方阵面上的年总辐射量

　　日耗电量

　　均匀每日峰值日照时数

　　让我们试想一下：假如太阳能电池充电量缺乏天天放电量会如何呢？假如延续几年阴雨天系统还能照明吗？这些问题都要我们设计人员的精心设计。下面我又给服装设计学校人人引见一种简略判别太阳能灯具系统功能的办法：我们必需晓得系统负载功率，1：太阳能电池功率必需比负载功率凌驾4倍以上系统才干正常任务。2：蓄电池容量必需比负载日耗电量凌驾3倍以上(西部地域)，南边地域要凌驾5倍以上为好。

　　太阳能灯具

　　1太阳能电池的外特征

　　从使用的角度阐述，人人主要关怀的是太阳能电池的外特征。关于单片太阳能电池来说，它是一个PN结，除了当太阳光照耀在上面时，它可以发生电能外，它还具有PN结的一切特征。在规范光照前提下，它的额外输出电压为0.48V。在太阳能照明灯具运用中的太阳能电池组件都是由多片太阳能电池衔接组成的。它具有负的温度系数，温度每上升一度，电压下降2mV，关于多片太阳能电池构成的太阳能电池组件。

　　太阳能电池普通都如下参数：Isc是短路电流，Im是峰值电流，Voc是开路电压。Vm是峰值电压，Pm是峰值功率。

　　在运用中，太阳能电池开路或许短路都不会形成损坏，实践上我们也恰是应用它的这个特征对系统蓄电池充放电进行节制的。

　　太阳能电池在运用中必需留意的问题2.1太阳能电池功率的选择我们所说的太阳能电池输出功率Wp是规范太阳光照前提下，即：欧洲委员会界说的101规范，辐射强度1000W/m2，大气质量AM1.5，电池温度25℃前提下，太阳能电池的输出功率。这个前提大约和平常好天午时前后的太阳光照前提差不多，(在长江下流地域只能接近这个数值)这并不象有些人想象的那样，只需有阳光就会有额外输出功率，甚至以为太阳能电池在夜晚日光灯下也可以正常运用。这就是说，太阳能电池的输出功率是随机的，在分歧的工夫，分歧的地址，相同一块太阳能电池的输出功率是分歧的。

　　太阳能灯具的设计和灯具的运用地域有关。太阳能电池组件额外输出功率和灯具输入功率之间关系在华东地域大约是2~4:1，详细比例要依据灯具天天任务工夫服装设计学校以及对延续阴雨天照明要求决议。别的太阳能电池的输出功率大约120W/m2。

　　2.2蓄电池容量的选择

　　因为太阳能光伏发电系统的输入能量极不不变,所以普通需求装备蓄电池系统才干任务，太阳能灯具也不破例，必需装备蓄电池才干任务。普通有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池，它们的容量选择直接影响系统的牢靠性以及系统价钱。蓄电池容量的选择普通要遵照以下准则：在可以知足夜晚照明的前提下,把白昼太阳能电池组件的能量尽量存储下来，还还要可以存储知足延续阴雨天夜晚照明需求的电能。蓄电池容量过小不克不及够知足夜晚照明的需求，蓄电池容量过大，一方面蓄电池一直处在亏电形态，影响蓄电池寿命，还形成糜费。

　2.3太阳能电池封装方式的选择

　　当前太阳能电池的封装方式主要有2种，层压和滴胶，层压工艺可以包管太阳能电池任务寿命25年以上，滴胶固然那时美观，然则太阳能电池任务寿命仅仅1~2年。因而，1W以下的小功率太阳能草坪灯,在没有过高寿命要求的状况下，可以运用滴胶封装方式，关于运用年限有规则的太阳能灯，建议运用层压的封装方式。别的，有一种硅凝胶用于滴胶封装太阳能电池，听说任务寿命可以到达10年。

　　2.4太阳能电池装置倾斜角度的选择和装饰性外罩

　　为了美观，很多的太阳能灯具的工场将太阳能电池程度放置，在这种状况下，太阳能电池的输出功率将削减15%~20%，假如再在太阳能电池上面添加一个装饰性外罩，太阳能电池的输出功率又将削减5%左右，太阳能电池价钱昂贵，我们搜集了很多国外太阳能灯材料，在美观和节能两者之间，大大都都选择节能。在长江下流太阳能电池的幻想倾斜角度是40度左右，偏向为正南边。

　　2.5热岛效应

　　单片太阳能电池普通是不克不及运用的，实践使用的是太阳能电池组件。太阳电池组件是由多片太阳能电池组合而成，用以到达希冀的电压值。太阳能电池组件在运用进程中，假如有一片太阳能电池独自被遮挡，例如树叶鸟粪等，独自被遮挡的太阳能电池在激烈阳光照耀下就会毛巾厂发烧损坏，于是整个太阳能电池组件损坏。这就是所谓热岛效应。为了避免热岛效应，普通是将太阳能电池倾斜放置，使树叶等不克不及附着，还在太阳能电池组件上装置防鸟针。

　　3太阳能灯具中蓄电池的充放电节制

　　无论太阳能灯具巨细，一特性能优越的充放电节制电路是必不成少的。为了延伸蓄电池的运用寿命，必需对它的充放电前提加以限制，避免蓄电池过充电及深度放电，别的，因为太阳能光伏发电系统的输入能量极不不变，光伏发电系统中对蓄电池充电的节制要比通俗蓄电池服装设计学校充电的节制要复杂些。关于太阳能灯具的设计来说，成功与掉败往往就取决于充放电节制电路的成功与掉败，没有一特性能优越的充放电节制电路，就不成能有一特性能优越的太阳能灯具。

　　3.1防反充电节制

　　避免反充电功用，普通来说，就是在太阳能电池回路中串联一个二极管，二极管避免反充电，这个二极管应该是肖特基二极管，肖特基二极管的压降比通俗二极管低。别的，还可以用场效应晶体管节制避免反充电功用，它的管压降比肖特基二极管更低，只是节制电路要比前面复杂一些。

　　3.2防过充电节制

　　避免过充电功用，可以在输入回路中串联或许并毛巾厂联一个泄放晶体管，电压辨别电路节制晶体管的开关，将多余的太阳能电池能量经过晶体管泄放，包管没有过高的电压给蓄电池充电。要害是避免过充电压的选择，单节铅酸蓄电池为2.2V。

　　3.3防过放电节制

　　除了Ni-Cd电池外，其它蓄电池普通都要具有避免蓄电池过放电功用，由于会形成蓄电池过放电永世性损坏。需求留意的是，太阳能电池系一致般相对蓄电池是小倍率放电，所以放电截止电压不宜过低。

　　3.4温度赔偿

　　温度赔偿，蓄电池电压节制点是跟着情况温度而转变的，所以太阳能灯系统应该有一个受温度节制的基准电压。关于单节铅酸蓄电池是-3~-7mV/℃，我们凡间选用-4mV/℃。

　　4太阳能灯具光源的选择

　　当前大都草坪灯选用LED作为光源，LED寿命长，可以到达100000小时以上，任务电压低，十分合适使用在太阳能草坪灯上。特殊是LED技能曾经完成了其要害性打破，而且其特征在曩昔5年中有很大地进步。还功能价钱比也有较大地进步。别的，LED由低压直流供电，其光源节制本钱毛巾厂低，调理明暗，频频开关都是能够的，而且不会对LED的功能发生不良影响。节制颜色，改动光的散布，发生动态幻景都是能够的，所以它特殊合适在太阳能草坪灯上使用。有很多其固有的特征，运用时假如不留意就会形成不良结果。然则LED当前在市场上发卖LED的发光效率仅能到达15Lm/W，只能到达三色基色高效节能灯1/3，三色基色高效节能灯的发光效率可以到达50 Lm/W ~60Lm/W。从价钱上看，当前出产每Lm的本钱：三色基色高效节能灯(含电子镇流器)0.022元，2002年f5mm白光LED价钱为1.9~3.0元，当前出产每Lm的本钱高，价钱相差悬殊。从运用寿命上看，三色基色高效节能灯(含电子镇流器)的寿命可以到达6000小时，LED可以到达100000小时以上，从外表上看，LED寿命是三色基色高效节能灯(含电子镇流器)的几十倍，然则现实并非如斯。当前太阳能草坪灯大大都采用超高亮白光LED，它在20mA下超高亮白光LED光通维持率到达初始强度50%的工夫(寿命)不到10000小时，复旦大学电光源所曾经证实了上述论点。这就是说，当前在很多状况下LED并非是很好的太阳能草坪灯光源，除非它是等级低，运用年限仅1~2年的太阳能草坪灯，或许是1w以下的太阳能草坪灯。关于1W以上的太阳能草坪灯，运用三色基色高效节能毛巾厂灯。当前有一些太阳能草坪灯用30~40只超高亮白光LED，输入功率2W以上，在这种状况下，假如使假如用三色基色高效节能灯，价钱只是LED的1/10，光通量为本来的4倍，目前曾经研制成功2~10W的低压直流三色基色高效节能灯，寿命可以到达6000小时。依据上述剖析，我们以为有调理明暗、频频开关功用的1W以下的小功率太阳能草坪灯，普通应该运用LED作为光源。然则在运用超高亮白光LED时特殊要留意光通维持率问题，不然轻易激发变乱。关于功率较大的太阳能草坪灯，当前运用三色基色高效节能灯比拟合理。这里要强调的是，以上结论仅仅是当前地剖析，当LED技能程度进步今后，价钱下降，以上结论需求改动。

　　关于太阳能天井灯，从牢靠性、功能价钱比、色温，和发光效率几个方面综合思索，我们以为幻想的光源当前应该是三色基色高效节能灯。

　　5 LED运用留意事项

　　1)因为LED的任务电压转变0.1V，任务电流能够转变20mA左右。为了平安，通俗状况下运用串联限流电阻，极大的能量损掉明显不合适太阳能草坪灯，而且LED亮度随毛巾厂任务电压转变。采用升压电路是一个好方法，也可以用简略的恒流电路，总之必然要主动限流，不然将损坏LED。

　　2)普通LED的峰值电流50~100mA，反向电压6V左右，留意不要超越这个极限，尤其在太阳能电池反接或许蓄电池空载，升压电路峰值电压过高时，很能够超越这个极限，损坏LED。

　　3)LED温度特征欠好，温度上升5℃，光通量下降3%，夏日运用要留意。

　　4)任务电压离散性大，统一型号，统一批次的LED任务电压都有必然差异，不宜串联运用。必然要并联运用，应该思索均流。

　　5)超高亮白光LED色温为6400k~30000k。当前，低色温的超高亮白光LED尚没有进入市场，因而用超高亮白光LED制造的太阳能草坪灯光穿透才能比拟差，所以在光学设计上要留意。

　　6)静电对超高亮白光LED影响很大，在装置时要有防静电设备，工人要佩戴防静电手腕。受静电损伤的超高亮白光LED那时能够凭眼睛看不出来，然则运用寿命将变短。

　　6系统组合中的几个问题

　　1)光敏传感器，太阳能灯需求光控开关，有的设计毛巾厂者往往会用光敏电阻来主动开关灯，实践上太阳能电池自身就是一个极好的光敏传感器，用它做光敏开关，特征比光敏电阻好。关于太阳能天井灯问题不大，然则关于仅仅运用一只1.2VNi-Cd电池的太阳能草坪灯来说，太阳能电池组件由4片太阳能电池串联构成，电压低，弱光下电压更低，以致于天还没有黑电压曾经低于0.7V，形成光控开关掉灵。在这种状况下，只需加一只晶体管直接耦合扩大，即可处理问题。

　　2)按蓄电池电压凹凸节制负载巨细，对太阳能灯在延续阴雨地利可维持的工夫要求很高，这就添加系统本钱。我们在延续阴雨天蓄电池电压降低时削减LED或许削减太阳灯接入个数，或许削减太阳能灯天天的发光工夫，这就降低了系统本钱。

　　3)闪灼变光，渐亮渐暗是节能的好方法，它一方面可以添加太阳能草坪灯照耀结果，另一方面可以经过改动闪灼占空比节制蓄电池均匀输出电流，延伸系统任务工夫，或许在一致前提下，可降低本钱。

　　4)三色基色高效节能灯的开关速度。这个问题十分主要，它甚至决议了太阳能草坪灯的运用寿命，三色基色高效节能灯启动时有高达10~20倍的启动电流，系统在接受如许大的电流状况下，能够电压有大幅度下降，太阳能草坪灯无法启动或许重复启动，直至损坏。

　　5)当前太阳能电池还不克不及够运用在骨干道照明上。公路骨干道的照明有法定的照度要求，就当前太阳能电池的转换效率和价钱讲，还不克不及够知足这个要求。但在毛巾厂不久的未来跟着各方面的技能程度的进步，太阳能电池必然会使用在公路骨干道的照明上。6)关于储能电容，太阳能电池的运用寿命在25年以上，通俗蓄电池的运用寿命在2~3年，所以蓄电池是太阳能电力系统中较单薄的环节。储能电容可以在必然水平上处理这个问题。储能电容的运用寿命可以到达10年以上，并且节制电路简略，然则昂贵的价钱限制了它的使用，当前仅仅使用在局部交通讯号灯和装饰灯上。跟着技能程度的进步，产物价钱的下降，它将是一种很有但愿成为和太阳能电池配套的幻想储能元件。当然当前也有采用胶体蓄电池的，普通质量好的可以包管寿命在5~7年，如斯大大进步了太阳能天井灯与路灯的初次维护期。7有关太阳能电池在照明灯具上使用的技能7.1用于草坪灯高效率升压电路小功率太阳能草坪灯普通都有升压电路，当前各厂家采用振荡电路，电感升压。电感采用规范色码毛巾厂电感器，规范色码电感器中运用开放磁路，磁通损掉大，所以电路效率低。假如采用闭合磁路制造电感升压，如磁环，升压电路效率将有很大进步。曾经用f10磁环制造电感，在一致前提下进行比照实行，采用闭合磁路制造电感要比采用规范色码电感器效率进步20%~40%。但出于本钱思索目前绝大大都厂家照样采用规范色码电感器。7.2 RJ01型太阳能灯节制电路

　　RJ01型节制器采用贴片化设计，具有以下功用：1)蓄电池过放电维护；2)充电后主动恢复放电功用；3)蓄电池过充电维护；4)防反充(蓄电池向太阳电池充电)；5)温度赔偿功用；6)主动开关灯功用(晚上负载接通，白昼负载割断)；

　　7.3分时/分压太阳能灯控智能制器太阳能灯作为一种新型节能灯具，它与传统灯具比拟有很多长处，然则它的价钱昂贵又是推行使用的瓶颈，因而，若何降低太阳能灯的本钱是一个主要的课题。分时，分压节制太阳能灯技能就是处理这个问题的好方法。分时、分压节制太阳能灯技能的中心就是依据夜晚分歧工夫段，人们对照度分歧要求，节制太阳能灯的输入功率，以及依据太阳能电池白昼接收能量的巨细，节制太阳能灯的输入功率，到达用较小本钱设计出可以知足很恶劣气候前提下人们对太阳能灯的根本要求。

　　瞻望——从PN结到PN结的绿色照明太阳能电池正在以出乎人们意料的惊人速度开展。依据科学家的保存估量，在将来的10年里，太阳能电池服装设计学校的均匀转换效率要到达20%以上，而价钱要下降一半，这就是说，10年今后的今日，我们用于照明电力的一半能够起原于太阳能，到达从PN结到PN结真正的绿色毛巾厂照明。人人晓得，太阳能电池是一个宏大的PN结，它把太阳能转换为电能。LED是另一个可以将电能转换为光线的PN结，它的转换效率{yt}一寰宇在进步，未来就可以到达节能灯的程度，而运用寿命可以到达10万小时以上，这是真正意义上的绿色照明。