太阳能LED路灯

1、 二、基本结构二、基本结构 三三、工作原理、工作原理 四、四、与传统高压钠灯的比较与传统高压钠灯的比较 五、五、太阳能太阳能led路灯前景路灯前景 六、总结六、总结 一、一、太阳能太阳能led路灯的概括路灯的概括 一、太阳能一、太阳能led路灯的概括路灯的概括 太阳能太阳能led路灯采用光能作为能源，半导体路灯采用光能作为能源，半导体led 作为光源，白天充电晚上使用，无需复杂昂贵的管线作为光源，白天充电晚上使用，无需复杂昂贵的管线 铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无 需人工操作，工作稳定可靠，节省电费免维护。需人工操作，工作稳定可靠，

2、节省电费免维护。 太阳能太阳能led路灯的造价高。路灯的造价高。led的价格远比普通路灯的价格远比普通路灯 贵。光转化效率低（只有贵。光转化效率低（只有20% 左右），由于种种原左右），由于种种原 因，实际利用率更低，因此板要大，价格更昂贵；维因，实际利用率更低，因此板要大，价格更昂贵；维 护费用也高，蓄电池使用寿命短，电池长时间处于亏护费用也高，蓄电池使用寿命短，电池长时间处于亏 损状态寿命就更短损状态寿命就更短 ，平时维护要对光板进行除尘清，平时维护要对光板进行除尘清 洗。洗。 1、太阳能电池板、太阳能电池板 2、蓄电池、蓄电池 3、太阳能充电控制器、太阳能充电控制器 4、led驱动器驱动

3、器 5、led照明灯照明灯 二、二、基本结构基本结构 基本结构图基本结构图 1、太阳能电池板：、太阳能电池板： 太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是 太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐 射能力转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。太阳射能力转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。太阳 能电池板主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似能电池板主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似 二极管中的二极管中的p-n结。工作原理和二极管类似。只不过结。工作原理和二极管类似。只不过 在二极管中，推动在二极管中，

4、推动p-n结空穴和电子运动的是外部电结空穴和电子运动的是外部电 场，而在太阳能电池板中推动和影响场，而在太阳能电池板中推动和影响p-n结空穴和电结空穴和电 子运动的是太阳光子和光辐射热。也就是通常所说的子运动的是太阳光子和光辐射热。也就是通常所说的 光生伏特效应原理。目前光电转换的效率，光伏电池光生伏特效应原理。目前光电转换的效率，光伏电池 效率大约是单晶硅效率大约是单晶硅1315，多晶硅，多晶硅1113。 如以下图所示：如以下图所示： 三、工作原理三、工作原理 2、蓄电池：、蓄电池： 由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所 以一般需要配置蓄电

5、池系统才能工作。一般有铅酸以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸 蓄电池、蓄电池、ni-cd蓄电池、蓄电池、ni-h蓄电池。蓄电池。 蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能 满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量 尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚 照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明 的需要，蓄电池过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，的需要，蓄电池过大，一方面

6、蓄电池始终处在亏电状态， 影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电 池、用电负荷（池、用电负荷（led路灯）相匹配。路灯）相匹配。 3、太阳能充电控制器：是在阳光充足、光照时间长、太阳能充电控制器：是在阳光充足、光照时间长 时控制充电程度，电池充满即停止充电，不使蓄时控制充电程度，电池充满即停止充电，不使蓄 电池过充损坏，以保护蓄电池，延长其使用寿命。电池过充损坏，以保护蓄电池，延长其使用寿命。 4、led驱动器：是系统的核心控制电路。驱动器：是系统的核心控制电路。 完成完成led的恒流驱动控制，使流过的恒流驱动控制，使流过led的电流不

7、随的电流不随 蓄电池压力变化。蓄电池压力变化。 具有光控功能，天亮时自动关灯，天黑时自动开灯。具有光控功能，天亮时自动关灯，天黑时自动开灯。 低电压保护。当电池下降到低电压保护。当电池下降到10.8v时输出关闭，以时输出关闭，以 免过放电损坏蓄电池。免过放电损坏蓄电池。 5、led照明灯照明灯: led是一种在是一种在pn结上施加正向电流时能发出紫结上施加正向电流时能发出紫 外光、可见光、红外光的半导体固体发光器件。其发外光、可见光、红外光的半导体固体发光器件。其发 光机理的核心在于光机理的核心在于pn结，当外加正向电压时，结，当外加正向电压时，p n结的平衡被打破，结的平衡被打破，p区空穴进

8、入区空穴进入pn结中和了原来结中和了原来 的一部分负离子，的一部分负离子，n区电子进入区电子进入pn结中和了原来的结中和了原来的 一部分正离子，这样就使一部分正离子，这样就使pn结变窄，由于外加电场结变窄，由于外加电场 使使pn结电场降低，引起电子势能的减少，减少的势结电场降低，引起电子势能的减少，减少的势 能则转化为电磁能，以光子的形式释放出来。电子减能则转化为电磁能，以光子的形式释放出来。电子减 少的能量越多，释放光子的能量也就越高。少的能量越多，释放光子的能量也就越高。 led半导体照明光源除具有使用寿命长、发光效率半导体照明光源除具有使用寿命长、发光效率 高、体积小、重量轻、环保安全可

9、靠等优点以外，还高、体积小、重量轻、环保安全可靠等优点以外，还 有一个显著优点就是由于有一个显著优点就是由于led启动电压和工作电压一启动电压和工作电压一 致，所以不需使用镇流器。这样在节省成本和能耗的致，所以不需使用镇流器。这样在节省成本和能耗的 同时，也大大缩短了通断电的响应时间同时，也大大缩短了通断电的响应时间 。 为了提高为了提高led路灯的照明，灯距一般是高的路灯的照明，灯距一般是高的3 倍，而灯高一般等同于道路的路宽，根据几何倍，而灯高一般等同于道路的路宽，根据几何 关系可以计算出在照明灯具的配光角应当为关系可以计算出在照明灯具的配光角应当为 c0/180方向约方向约140，c90

10、/270方向约方向约80， 计算示意图如以下图所示：计算示意图如以下图所示： 为了提高为了提高led的出光率，采用新型的的出光率，采用新型的led光源光源 ，就是在透镜表面上增镀增透膜，在透镜与晶，就是在透镜表面上增镀增透膜，在透镜与晶 片间的空腔采用耐高温硅胶灌封，以减少光线片间的空腔采用耐高温硅胶灌封，以减少光线 在空腔中的多次反射，直接通过透镜折射出去在空腔中的多次反射，直接通过透镜折射出去 。此款透镜相对常规。此款透镜相对常规led透镜来说，起到偏光透镜来说，起到偏光 增透作用，相当于二次光学透镜与一次透镜融增透作用，相当于二次光学透镜与一次透镜融 为一体，从而提高了出光率。为一体，从

11、而提高了出光率。 新型新型led光源结构图光源结构图 太阳能太阳能led路灯工作总原理图路灯工作总原理图 四、与传统高压钠灯的比较四、与传统高压钠灯的比较 电费比较：电费比较： 使用使用60wled路灯一年产生的电费，仅为使路灯一年产生的电费，仅为使 用用250w普通白炽路灯一年产生的电费的普通白炽路灯一年产生的电费的20% ，大大节省了用电开支，是理想的节能降耗，大大节省了用电开支，是理想的节能降耗 产品，也顺应了构建节约型社会的趋势。产品，也顺应了构建节约型社会的趋势。 铺设费用比较：铺设费用比较： led路灯功率是普通灯的路灯功率是普通灯的1/4，铺设铜电缆所，铺设铜电缆所 需截面积只是

12、要求普通灯的需截面积只是要求普通灯的1/3，节省大量铺，节省大量铺 设费用。设费用。 照明度对比：照明度对比： 使用使用led60w路灯可达到路灯可达到300w白炽灯的照度白炽灯的照度 ，大大降低了使用功率；而使用高压钠灯或者，大大降低了使用功率；而使用高压钠灯或者 汞灯，功率不能低于汞灯，功率不能低于250w。led路灯因其使路灯因其使 用功率低，可与太阳能结合，使用在城市的干用功率低，可与太阳能结合，使用在城市的干 道上，高压钠灯及汞灯不具此功能。道上，高压钠灯及汞灯不具此功能。 使用温度对比：使用温度对比： 与普通路灯相比，与普通路灯相比，led路灯在使用过程中产生路灯在使用过程中产生

13、的温度低，连续使用不会产生高温，不发黑不的温度低，连续使用不会产生高温，不发黑不 烧黑灯罩。烧黑灯罩。 安全性能对比：安全性能对比： 目前市场上的冷阴灯、无极灯，都是通过高压目前市场上的冷阴灯、无极灯，都是通过高压 点极激发点极激发x光照明，含有害金属汞等，光照明，含有害金属汞等， 及有害及有害 射线；射线； 与之相对比，与之相对比， led路灯属于安全低压路灯属于安全低压 产品，在安装和使用过程中大大降低安全隐患。产品，在安装和使用过程中大大降低安全隐患。 环保性能对比：环保性能对比： 普通路灯含有害金属，光谱中含有害射线。与普通路灯含有害金属，光谱中含有害射线。与 之相比，之相比，led路

14、灯光谱纯净，不含红外紫外线路灯光谱纯净，不含红外紫外线 ，没有辐射，不会产生光污染，且不含有害，没有辐射，不会产生光污染，且不含有害 金属，废弃物可回收利用，属于典型的绿色金属，废弃物可回收利用，属于典型的绿色 照明产品。照明产品。 使用寿命与质量对比：使用寿命与质量对比： 普通灯的平均使用寿命是普通灯的平均使用寿命是12000小时，更换路小时，更换路 灯不仅成本高，而且影响交通，在隧道等地施灯不仅成本高，而且影响交通，在隧道等地施 工尤其不便；工尤其不便；led路灯的平均寿命为路灯的平均寿命为100000小小 时按每天使用时按每天使用10小时计，使用寿命长达十年以小时计，使用寿命长达十年以

15、上一劳永逸。除此之外，上一劳永逸。除此之外，led路灯防水性、抗路灯防水性、抗 冲击性、防震性都很好质量稳定，在保质期内冲击性、防震性都很好质量稳定，在保质期内 属免维护产品。属免维护产品。 五、五、太阳能太阳能led路灯前景路灯前景 六、六、总结总结 随着地球资源的日益贫乏，基础能源的投资成本随着地球资源的日益贫乏，基础能源的投资成本 日益攀高，各种安全和污染隐患可谓无处不在，太阳日益攀高，各种安全和污染隐患可谓无处不在，太阳 能作为一种能作为一种“取之不尽，用之不竭取之不尽，用之不竭”的安全、环保新的安全、环保新 能源越来越受重视。同时，也随着太阳能光伏技术的能源越来越受重视。同时，也随着太阳能光伏技术的 发展和进步，太阳能灯具产品在环保节