太陽能路燈的工作原理和應用及其發(fā)展趨勢

1、太陽能電路的工作原理、應用及其發(fā)展趨勢太陽能電路的工作原理、應用及其發(fā)展趨勢摘要：近年來，太陽能作為一種新型能源越來越被人們所重視。早在70年代，我國就有使用太陽能電池在航標燈上。太陽能路燈為了解決無電源地區(qū)的照明問題越來越多的出現(xiàn)在我國西藏、新疆、青海內蒙等地區(qū)，并擴展到其他地區(qū)的城鄉(xiāng)的路燈使用中。在使用太陽能路燈的同時，對其結構與工作原理的了解也變得十分重要，只有清楚地知道這些，我們才能準確的使用太陽能路燈到正確的地區(qū)，而非隨意使用

2、造成資源浪費，并且要懂得太陽能路燈使用的注意事項和及時盡量的解決所帶來的問題。關鍵字關鍵字：太陽能路燈；蓄電池；工程照明；污染問題引言引言在科技高度發(fā)展的今天，能源作為一切科研行為的必不可少的基本條件，而一直為人們所注視。在煤礦和石油日益減少，環(huán)境污染不斷加大的情況下，人們致力于發(fā)展新型可持續(xù)無污染的能力資源，而太陽能便是其中的佼佼者。太陽能是地球上最直接最普通也同時是最清潔的能源，太陽能作為一種巨量的可再生能源（可再生能源包括太陽能、

3、風能、水能、地熱能、海洋能、生物質能等非化石類能源），可以說是取之不盡，用之不竭。同時，隨著太陽能電池轉換效率以及生產技術自身的不斷提高，太陽能光伏發(fā)電的應用也越來越廣泛，在照明領域，太陽能路燈最為光伏發(fā)電系統(tǒng)在國內的主要應用模式被越來越多的人所認識并接受。光伏效應即光生伏打效應，就是當半導體材料受光照時，半導體材料內部的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產生電動勢和電流的一種效應。當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現(xiàn)電壓（

4、光生電壓），是PN結短路，就會產生電流[1]。1太陽能路燈的工作原理及組成太陽能路燈的工作原理及組成太陽能系統(tǒng)的工作原理：太陽能路燈利用太陽能電池的廣生伏特效應原理，白天時太陽能電池吸收太陽能光子能量產生的電能通過控制器向蓄電池組充電，當夜幕降臨時或燈具周圍的光照程度較低時，蓄電池提供電力給直流燈負載。直流控制器能夠在任何情況下，包括陽光充足或者是長期陰雨天氣下，都能確保蓄電池不因為過充或過放而發(fā)生破壞，同時具備光控、聲控、溫度補償、和

5、防雷、反極性保護等功能。如圖1。太陽能路燈由以下幾部分組成：太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池、光源、燈桿以及燈具外殼等。2以保證產品質量，使用壽命5年[3]。1.31.3蓄電池蓄電池由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量非常不穩(wěn)定，所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般種類有鉛酸蓄電池、Ni—cd蓄電池、Ni—H蓄電池。蓄電池容量的選擇大多要遵循以下幾個原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能電池組件的能量盡量存儲下來，同時還要能

6、夠存儲滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明所需要的電能量。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要，而蓄電池過大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時也會造成浪費。蓄電池應與太陽能電池、用電負荷相匹配?？捎靡环N簡單方法來確定它們之間的關系。太陽能電池功率必須比負載功率高出4倍以上，系統(tǒng)才能正常工作。太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20～30％，才能保證給蓄電池正常負電。蓄電池容量必須比負載日耗量高6倍以上為好。規(guī)格型號：太陽能專用電

7、池。技術要求：容量為150Ah24V共4只。采用優(yōu)質蓄電池。在蓄電池的防護方面采用地埋式處理，減少溫度對蓄電池的影響，蓄電池艙的低級預留排水孔要起到防水的作用。蓄電池要經過容量檢測、自放電試驗、溫度適用范圍試驗等監(jiān)測。采用浸水性試驗和滲水性試驗確保蓄電池艙不進水[3]。1.41.4光源光源太陽能路燈采用何種光源是太陽能燈具是否能正常使用的一個重要指標，一般太陽能燈具采用LED光源、低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈和無極燈。規(guī)格型號：高效無極燈24V

8、40W1只，24V100W2只。技術要求:①距地面12m，功率有減半功能；②環(huán)保節(jié)能，亮度好，使用壽命50000h以上，功率偏差在3%；③需進行9項技術性能監(jiān)測嚴格把關[3]。1.51.5燈桿燈桿燈桿的高度應該更具道路的寬度、燈具的間距和道路的照度標準確定。規(guī)格型號:太陽能路燈光源距地面12m。技術要求：采用優(yōu)質鋼材，下端口直徑270mm，厚度4mm，整體采用熱鍍鋅加噴塑的表面處理方式，鍍鋅層厚度應為85μm，噴塑層厚度在150～200

9、μm之間。塑粉應為進口的優(yōu)質戶外型，附著力強，不變色，并且具有優(yōu)良的防腐蝕特性?？癸L等級12級，并確保燈桿壽命達到15年以上[3]。2太陽能路燈的應用太陽能路燈的應用據統(tǒng)計每年我國陸地接受的太陽輻射總量相當于24000億噸標準煤炭，太陽能利用條件比較好的地府總共占國土面積的三分之二以上。特別是在我國的西部地區(qū)，人口密集度低，距離骨干電網較遠，且交通不便利，由此可知太陽能是這些偏遠地區(qū)的最佳能源選擇，在青藏地區(qū)鐵路邊上的中國移動基站，基本