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1、 太阳能草坪灯培训资料 珈伟研发部：陈国强一、太阳能草坪灯的工作原理：白天，在光照条件下，太阳电池组件把光能转换成电能，并通过控制器把电能储存在蓄电池里。晚上，控制器自动把蓄电池组的直流电进行电流电压的变换，驱动发光二极管（即 LED） 。这是太阳能 LED 草坪灯的基本原理。二、草坪灯的基本组成：1）将光能转成电能（光生伏打）的器件-太阳能电池组件（我司称 SP 板，solar pannel）2)储存电能的部件-电池或电池组（铅酸电池，锂电池，磷酸铁锂，镍氢，镍镉等）3）将电能转成光的器件-LED4）能使 LED 自动亮灭的检测器件- 光敏器件（光敏电阻（CDS） 、光敏二极管）5）控制器（
2、即线路板）：主要负责电池充放电管理、LED 驱动和各种控制。6）结构件（电池盒、上盖下盖，地插。 。 。 。 。 。 ）三、草坪灯的分类和作用1.从发光效果来分： 1）广角的草坪灯-发光角度较大，出光较散，所以照射面积广，但投射距离短。主要做辅助照明。2）窄角的射灯（也叫投射灯）-发光角度较小，聚光，所以照射面积小，但投射距远。主要做投射景观用，如投射到树上，墙上等。2.我司在亮度配置上的分类：1）低亮度低配置：N 系列-N1、N2 、N3大概功能：产品在电池充饱情况下最少可以工作 10 小时，前 8 小时亮度如下面所述。在阳光较强的季节和地区，产品一般都能满足时间和亮度的要求。N1：光通量约
3、为 1.2Lm , 电池:镍氢（Ni-MH）/ 镍镉(Ni-Cd) AA 1.2V 400mAh N2：光通量约为 2.4Lm , 电池:镍氢（Ni-MH）/ 镍镉(Ni-Cd) AA 1.2V 600mAhN3：光通量约为 4Lm , 电池:镍氢（Ni-MH）/镍镉(Ni-Cd) AA 1.2V 900mAh 2）高亮度高配置：P 系列-P1 、P2、P3、P4大概功能：该系列产品有两种工作模式：6 小时模式和 10 小时模式，通过产品上的开关来选择。不同的工作模式，亮度和工作时间是不一样的。如下所述：在阳光较强的季节和地区，产品一般都能满足时间和亮度的要求。P1： 电池: 磷酸铁锂（LiF
4、ePO4 ）14430 3.2V 250mAh 6H 模式:光通量约为 7.5Lm ；10H 模式：前 5 小时光通量约为 6Lm,后 5 小时约为 3LmP2：电池: 磷酸铁锂（LiFePO4 ）14430 3.2V 400mAh 6H 模式:光通量约为 15Lm ；10H 模式：前 5 小时光通量约为 12Lm,后 5 小时约为 6LmP3：电池: 磷酸铁锂（LiFePO4 ）18500 3.2V 850mAh 6H 模式:光通量约为 30Lm ；10H 模式：前 5 小时光通量约为 24Lm,后 5 小时约为 12LmP4：电池: 磷酸铁锂（LiFePO4 ）18500 3.2V 100
5、0mAh6H 模式:光通量约为 43Lm ；10H 模式：前 5 小时光通量约为 25Lm,后 5 小时约为 12.5Lm3）PK 系列：如 XXX-P2-PK3-XX，表示一个控制板接 P2 配置的灯头 3 个，三个灯头总亮度约为 P2 的 3 倍。还有如 XXX-P3-PK2-XX、XXX-P1-PK3-XXX 等产品，亮度如此类推。4）老产品：在 N、P 系列之前设计的产品，目前仍有少数型号在生产，它们的亮度和时间并不属于 N 和 P 的某一款。这些产品所用的线路板和 LED 效率都比较低。 提醒：对于去年以后设计的产品，从型号上就可获得结构造型，亮度配置等信息。对于老产品，产品命名上没
6、有体现亮度信息。 如 RCA5-P2-CB-1，是新产品，P2 表示亮度为 P2 的灯。其它字符含义见产品命名规则。如 SD4G-AC ：是老产品，不属于 N 或 P。四、蓄电池常用的可充电电池有：铅酸电池，锂离子电池，锂聚合物电池，磷酸铁锂，镍氢，镍镉等，我司目前的草坪灯主要用到：磷酸铁锂，镍氢，镍镉三种。镍氢电池和镍镉单体电芯电压均为 1.2V，但镍氢电池的能量密度较高（就是同等体积的电池，镍氢电池比镍镉电池容量更大） ，理论上，镍氢电池是镍镉电池能量密度的 1.5-2 倍多；还有镍氢电池环保性好，镍氢电池不使用金属“镉” ，也不采用有毒物质，不会污染环境；还有镍氢电池基本上消除了“记忆效
7、应” 。 镍镉今有重金属元素镉，不环保，记忆效应也比较明显。记忆效应-是针对镍镉电池而言的，由于传统工艺中负极为烧结式，镉晶粒较粗，如果镍镉电池在它们被完全放电之前就重新充电，镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时形成次级放电平台。电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点，尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上。在以后的放电过程中电池将只记得这一低容量。同样在每一次使用中，任何一次不完全的放电都将加深这一效应，使电池的容量变得更低。这段有关记忆效应的解释来自我国著名的电池企业 BYD-比亚迪。比亚迪还提到了消除记忆效应的方法，有两种方法，一是采用小电流深度放电（如用 0.1C
8、放至 0V）一是采用大电流充放电（如 1C）几次。并且对比亚迪本厂产的 BYD 镍镉电池来说，由于负极的工艺全部为拉浆式，镉晶粒不会聚集，不存在记忆效应的问题。我认为国内厂家如果也用了“拉浆式负极工艺” ，那么生产出来的镍镉电池，基本上也就消除了记忆效应磷酸铁锂（LiFePO4）是近几年在锂离子电池上发展而来可充电电池，它的能量密度比常见的钴酸锂电池稍低一些，但是安全性更好，不会发生暴炸和燃烧，循环寿命更长（2000 次） ，高温性能好。 （都环保）单体电芯电压为 3.2V。五、太阳能电池板我们和美国 sunpower 公司合作，能够获得世界上转换效率最高的硅片。这是我们的产品高效，性能稳定的
9、有力保障。把硅片切割，贴片，层压，封胶处理之后就形成了我们常用的太阳能电池板，即 SP板（solar pannel） 。不同亮度配置的产品，所用的 SP 板会不一样，相同亮度的产品，由于外观结构上的制约，所用的 SP 板也会不一样。六、LEDLED 是发光二极管的英文缩写（light-emitting diode） ，是草坪灯的其中一个重要部件。它的参数直接影响到客户的视觉感受。常用照明术语名 称 符 号 单 位 说 明 光通量 流明 Lm 发光体每秒钟所发出的光量之总和，即发光量。光强 I 坎德拉 cd 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量。照度 E 勒克斯 Lm/m2 发光体照射在被
10、照物体单位面积上的光通量。亮度 L nt cd / m2发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量。色温 K色温是以绝对温度 K（Kelvin）来表示，乃是将一标准黑体（例如铁）加热，温度升高至某一程度时颜色开始由红变浅红变橙黄 变白变蓝白变蓝，逐渐改变，利用这种光色变化的特性，某光源的光色与黑体在某一温度下呈现的光色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温度。色温度在 3000K 以下时，光色就开始有偏红的现象，给人一种温暖的感觉。色温度超过5000K 时颜色则偏蓝色，给人一种清冷的感觉。显色性 Ra光源对物体颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色的逼真程度，显色性高的光源对颜色的再
11、现较好，我们所看到的颜色也就较接近自然原色，显色性低的光源对颜色的再现叫差，我们所看到的颜色偏差也较大。（见图表一）眩光 视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适称为眩光。眩光分为失能性眩光和不舒适性眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。光源效率 Lm/W 光源效率（Lm/W）=流明（Lm）/耗电量（W）平均寿命 h 小时 指一批灯泡点灯至百分之五十的数量损坏不亮时的小时数。经济寿命 h 小时在同时考虑灯泡的损坏及光束输出衰减的状况下，其综合光束输出减至一特定比例的小时数。此比例用语室外的光源为百分之七十，用于室内光源如日光灯则为百分之八十。维护系数 MF维护系数 K 的定义
12、是：经过一段时间工作后，照明系统在作业面上产生的平均照度（即维持照度）与系统新安装时的平均照度（即初始照度）的比值。利用系数 CU 我们将工作面上接受到的光通量与光源总光通量的比值主要光源的技术指标光源种类 光效 Lm/W 显色指数 Ra 色温 K 平均寿命 h 白炽灯泡 15 100 2800 1000石英卤素灯 25 100 3000 2000-3000高压汞灯 50 45 3300-4300 6000普通日光灯 70 70 全系列 8000节能灯管 85 85 全系列 8000-12000金属卤化物灯 75-95 65-92 3000/4500/5600 6000-20000三基色日光灯 96 80-98 全系列 10000高压钠灯 120 23/60/85 1950/2200/2500 24000低压钠灯 200 44 1700 28000七、线路板简单来说，线路板在草坪灯中是协调各电性部件正常工作的重要组成部分。例如提供 LED 合适的电流让其达到指定的亮度，对电池进行保护，检测外围光线以使产品在白天充电，晚上放电，定时等等。不同亮度，不同功能的产品，所用的线路板可能不一样。
