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---------LED 4)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(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 600mAh N3: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(LiFePO4)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3Lm P2: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6Lm P3: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12Lm P4:电池: 磷酸铁锂(LiFePO4)18500 3.2V 1000mAh6H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12.5Lm 3)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、LED LED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 Ф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发光体照射在被照物体单位面积上的光通量亮度 Lntcd / 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1510028001000 石英卤素灯2510030002000-3000高压汞灯50453300-43006000 普通日光灯7070全系列8000节能灯管8585全系列8000-12000 金属卤化物灯75-9565-923000/4500/56006000-20000 三基色日光灯9680-98全系列10000高压钠灯12023/60/851950/2200/250024000低压钠灯20044170028000七、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。