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1、太阳能路灯培训资料,杭州浙大桑尼能源科技有限公司 201148,太阳能路灯系统包含： 1、太阳能板 2、蓄电池 3、控制器 4、灯杆 5、光源 6、地埋箱 7、基础、地龙 太阳能板负责通过光伏效应发 蓄电池存储电量 控制器控制充放电及亮灯时间,太阳能路灯的构成,路灯组成示意图,简介 蓄电池是系统中的储能单元，通过蓄电池的串联，并联构成电池组，太阳能电池组件产生的直流电经过控制器进入蓄电池，储能电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术十分成熟，其容量的选择受负载功率和连续无日照时间定 。,蓄电池相关知识,分类 1.铅酸蓄电池 2. 胶体蓄电池,重要技术参数 1.电压 V 2.容量AH(W
2、H) 3.尺寸 4.工作温度范围 5.循环次数（使用寿命） 6.充电电压及电流,简介 光伏控制器是独立光伏发电系统中非常重要的部件，控制光伏阵列对蓄电池组进行充电，并控制蓄电池组对后负载的放电，实现蓄电池组的过充和过放保护，对蓄电池进行温度补偿，并监控蓄电池组的电压和启动相关辅助控制；,控制器相关知识,分类 1.普通控制器（光控+时控） 2.智能控制器（液晶显示，经纬度控制器）,技术参数 1.工作电压 2.工作电流 12V/10A 3.反接保护 4.短路保护 5.防雷保护 6.温度补偿功能,简介 灯杆是整个路灯的支撑部分，对其硬度，高度，抗风能力，防腐等有较高的要求；现在常用的材料为Q235,
3、通过一些列生产加工工艺制作而成；表面喷镀80um的防腐层；,灯杆相关知识,标准灯杆尺寸参数表,简介 传统的普通路灯一般使用的是交流大功率（250W ,400W）低压钠灯作为照明光源，太阳能路灯采用的是低压直流长寿命LED等光源；,光源相关知识,常用光源,技术参数 1.工作电压 2.使用寿命 3.光强 4.色温,LPS低压钠灯结构原理,低压钠灯是具有热电极的低气压弧光放电灯，其结构如图所示。 灯的管芯玻璃壳用抗钠玻璃制成，以防止高温工作时玻璃受钠的腐蚀。灯中充有510mm汞柱的氖氩混合气(含氩气1%)和金属钠滴。灯通电后，氖气放电，发出红光，然后由于放电发热使钠滴逐渐蒸发产生钠蒸气，逐渐代替氖气
4、电，而辐射出强烈的黄光。为保持一定的钠蒸气压，放电管表面要维持定的温度(250300)，所以在菅芯外还有一外玻壳，外玻壳的内壁上涂有层透明的红外线反射材料(多用三氧化二锢)，以使得放电管辐射的红外线反射回放电管，减少热辐射损耗，两层中间抽真空。 低压钠灯主要辐射589nm和589.6nm两条谱线的单色光，所以灯颜色发黄，且显色性差，但发光效率高。,LPS工作原理,HPS高压钠灯结构原理,高压钠灯与高压汞类似，是高强度气体放电灯，其结构如图所示。 当接通电源后，灯内一小时电热丝加热双金属片，使双金属片经一定时间后变形，弹开触点断开电路。这时在镇流器上产生一感应电动势，与电源电压叠加，产生1个10
5、00多伏的脉冲电压使放电管击穿放电。 当灯内不装双金属片开关时，采用外触发器触发灯点燃。 启动后，首先是低气压的汞钠蒸气和氙(氩)气放电，随着温度的升高，放电管内气压逐渐增加，电弧趋于稳定。与高压汞灯一样，高压钠灯需要段启动时间，约510min达到稳定工作状态。,LPS型号及其光效,LPS型号及其光效,飞利浦科斯茂COSMOPOLIS CPO-T WHITE,飞利浦科斯茂COSMOPOLIS CPO-T WHITE,1 舒适动感的暖白光提高城市道路照明质量和安全性 铂胜电器 - 2800K色温提供舒适温馨的白色光，提高道路照明质量和安全 - 相比高压钠灯更优异的显色性（Ra65），提升城市夜晚
6、的吸引力 2 和谐的环境-绿色旗舰产品，节能环保 - 高系统光效,与高压钠灯相比节能10%，比室外用陶瓷金卤灯节能30%，比汞灯节能150% - 优化的电弧管构造，达到道路照明的最佳光学和灯具设计 - 扭拧式灯座设计保证最优化的燃点位置，达到良好的光学效果 - 更长的使用寿命，比室外用陶瓷金卤灯寿命提高50% - 减少环境的污染和二氧化碳的释放 3 体积小巧，便于灵活的灯具设计，美化城市景观 - 相比高压钠灯和汞灯小65%，可最优化光学和灯具设计 4 具有良好的调光特性，配备调光型电子镇流器可进行道路照明的节能改造 - 按合同能能源管理（EMC）模式进行道路照明的改造,飞利浦科斯茂COSMOP
7、OLIS CPO-T WHITE,LPS与CW,HPS与CW,控制器种类,控制器主要功能,蓄电池管理功能：保证蓄电池工作在最佳充电和放电状态，避免蓄电池出现“过容量充电”或“过容量放电”，从而保证蓄电池的正常使用寿命。 具有光控（太阳光照强度控制）、时控（路灯或用电器输出的定时控制）、温控（随着环境温度的变化自动调整控制参数）等多种控制功能。 作为太阳能路灯控制器使用时，具有“傍晚起控、上半夜路灯全亮（时间可调）、下半夜路灯全灭或半亮（可选）、凌晨路灯再次全亮（时间根据季节由控制器自动设置）、天明路灯全部熄灭”的四阶段程序流程自动控制功能，用户通过面板按键预选参数可以改变四阶段程序的控制流程（
8、见使用方法）。 具有数据采集和数码显示功能：通过微电脑芯片中的多路A/D模数转换电路，可以自动采集太阳能电源系统中的多个工作参数（蓄电池电压、太阳电池光伏电压、环境温度、上半夜路灯全亮的定时时间等），然后由3位数码管进行手动循环显示。 具有温度自动补偿控制功能：随着环境温度的改变，可以自动改变蓄电池管理程序控制参数的设定值，以防止出现蓄电池冬天“欠充电”或夏天“过充电” 的现象。 具有多种自动保护功能：；例如太阳电池反接保护、蓄电池反接保护、蓄电池开路保护、夜间防反充保护、输出短路保护等。,控制器参数,额定工作电压：12V 或 24V。 额定工作电流：5A。 过充电压点：14.4V0.1V 或
9、 28.8V0.2V 过压恢复点：13.6V0.1V 或 27.2V0.2V 过放电压点：10.8V0.1V 或 21.6V0.2V 过放恢复点：12.3V0.1V 或 24.6V0.2V 太阳能电池与蓄电池间电压降：小于0.4V。 蓄电池与负载间电压降：小于0.23V。 空载电流：小于10mA。 K开路电压：25V或50V。,路灯控制器工作模式介绍,路灯控制器工作模式介绍,路灯控制器工作模式介绍,路灯控制器工作模式介绍,控制器常见故障,普通光控+时控路灯连接图,双路控制器的使用半功率,蓄电池,二.铅酸电池构件组成介绍,池 壳： ABS （含电池槽、中盖、盖片） 正极板： 二氧化铅（PbO2）
10、 负极板： 海绵状铅（Pb） 隔 板： 超细玻璃纤维（AGM） 电解液： 硫酸水溶液（H2SO4） 端 子： 铜镀银 或 铜镀锡 密封胶： 环氧树脂 安全阀： 三元乙丙胶 O型圈： 三元乙丙胶,蓄电池放电,蓄电池原理,铅酸电池工作原理,Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 铅 二氧化铅 硫酸 硫酸铅 水 （负极） （正极） （电解液） （固体） （固体） （液体） （固体） （液体） 注：反应为可逆反应，且在固、液交界面处进行。,蓄电池常见故障,1、鼓肚变形 1.1、鼓肚变形的原因 a、过充电 充电器浮充充电电流过大而又无定时功能 充电器参数漂移后充电电压过高 b、
11、环境温度过高 c、单格短路 d、酸密度过高 e、 电池单格加酸误差过大 f 、 隔板吸酸量及定量偏差过大 g、极板氧化度不一样,蓄电池故障,2、短路 2.1、短路原因 a、隔板设计过薄 b、枝晶短路 c、极板有毛刺飞边 d、对焊件过高试盖时敲打过低 e、过充电后活性物质脱落底部短路 f 、电解液加的过多，充电时短路 现象：电压过低，充不起来。,蓄电池故障,2、短路 2.1、短路原因 a、隔板设计过薄 b、枝晶短路 c、极板有毛刺飞边 d、对焊件过高试盖时敲打过低 e、过充电后活性物质脱落底部短路 f 、电解液加的过多，充电时短路 现象：电压过低，充不起来。,蓄电池故障,4、虚假焊现象 a、端子
12、虚焊 b、过桥虚焊 c、汇流排假焊 d、接触不良 现象：开路电压正常，一放电电压瞬间就下 降到很低，甚至到0V。,蓄电池故障,5、断路 a、烧焊质量不好 b、路面凸凹不平 c、端子扭断 现象：开路电压为0V。,蓄电池故障,6、自放电过大 a、电池补水时，纯度不够，杂质离子过多。 b、电池所用原材料纯度不够。 c、环境温度过高.,国家机动车道路照明标准,人行道路照明标准值及灯具排列方式,本标准是普通道路照明用的，在LED道路照明中只做参考，目前没有明确规定。 截光型灯具就是最大光强方向在065，其90和80角度方向上的光强最大允许值分别为10cd/1000lm和30cd/1000lm的灯具。 半
13、截光型灯具就是最大光强方向在075,其90和80角度方向上的光强最大允许值分别为50cd/100lm和100cd/1000lm的灯具。 非截光型灯具就是其在90角方向上的光强最大允许值为1000cd的灯具。,1.设计思想 根据能量守恒原则：发电量=用电量+其他耗电量； 太阳能组件的发电量等于负载的耗电量加上导线损耗， 蓄电池效率，控制器损耗等； 2.设计条件 2.1使用地区（有经纬度推算当地峰值日照时间）； 2.2使用时间； 2.3阴雨天数（有此条件推算蓄电池容量）； 2.4其他必备条件；,太阳能路灯一般设计原理,路灯主要参数,路灯主要参数,路灯配置简易计算,路灯简易配置计算,蓄电池的容量BC
14、计算公式,BC=AQLNLTOCCAh(1) 式中： A为安全系数，取1.11.4之间； QL为负载日平均耗电量，为工作电流乘以日工作小时数； NL为最长连续阴雨天数； TO 为温度修正系数，一般在0以上取1，10以上取1.1，10以下取1.2；CC为蓄电池放电深度，一般铅酸蓄电池取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.85。,路灯简易计算配置,路灯简易计算配置,路灯计算,国内资料,整套路灯方案设计流程,例：太原某地有路宽为18米，双向4车道，请根据现有数据合理规划路灯布置？,1.根据国家道路照明规范要求，此车道为机动车道，平均照度要达到20LUX以上； 2.根据当地情况，本道路采用双侧对称排列模式；
15、 3.假定客户要求平均照度为25LUX，则依据国家有关标准和相关公式，求出灯具的总光通量： 平均照度=光通量X灯具数量X灯具利用系数/（维护系数X照射面积） 求出光通量=8100LM,用容量估算求平均照度,平均照度=光通量X灯具数量X灯具利用系数/（维护系数X照射面积） 其中：灯具利用系数取0.42 维护系数一般取1.2 例如：某道路宽24米，灯杆间距20米，根据国家道路照明规范要求 假定平均照度为23LX，求光源的光通量？ 那么光通量=23X12X20X1.2/0.42=13000LM,4.根据总光通量，估算光源大小 本例中采用史福特照明LED光源，有DIA软件模拟得出90WLED比较合适； 5.根据光源大小，设计条件进一步计算得出光伏组件大小，以及蓄电池尺寸； 由软件依次算出一下数据：见下图,6.根据以上数据列出路灯材料清单,道路照度手算公式： 道路照度 灯具光通量 路灯为对称布置时取，单侧和交错布置时取 利用系数 K混泥土路面取1.3，沥青路面取2 B路面宽度 D电杆间距,工程计算法来计算路面的平均亮度,采用工程计算法来计算路面的平均亮度，其计算公式如下： / 式中， 路面平均亮度，一般取/； 光源光通量（lm）； 利用系数，取
