太阳能LED路灯构成及特性说明

太阳能LED路灯利用太阳电池的光生伏特效应原理，白天太阳能电池吸收太阳能光子能量产生电能，通过光伏控制器的控制将电能储存在蓄电池中，当夜幕降临或灯具周围光照度较低时，蓄电池中存储的电能通过光伏控制器的控制为光源供电，设定的时间到后控制器切断光源电源。太阳能LED路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能LED路灯控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳等几部分组成。

1．太阳能电池组

太阳能电池组是太阳能LED路灯中的核心部分，也是太阳能LED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。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。在太阳光充足日照好的东西部地区，采用多晶硅太阳能电池为好，因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶硅低。在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好，因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。

对于硅太阳能电池，在标准条件下（光谱照度：100W／m2，光谱：AM1．5，温度：25℃），它的开路电压为0．48～0．6V。将多个单体太阳能电池连接，并进行封装，可以构成不同面积、不同功率的太阳能电池组件，也可统称为太阳能电池板。单体太阳能电池一般是不能使用的，实际应用的是太阳能电池组件。

目前太阳能电池的封装形式主要有层压工艺和滴胶工艺两种，采用层压工艺封装的太阳能电池可以保证25年以上的工作寿命，其工艺特性和使用寿命优于滴胶封装形式。不管哪种太阳能电池都具有以下五大电气参数：短路电流Isc；峰值电流Im；开路电压Voc；峰值电压Vm；峰值功率Pm＝Im×Vm。

太阳能电池峰值功率是在标准条件下（即STC：欧洲委员会定义的101标准，辐射强度1000W／m2，大气质量AM1．5，电池温度25℃），太阳能电池（组件）输出的最大功率，单位峰瓦，或用符号Wp表示。太阳能电池（组件）的输出功率取决于太阳幅照度、太阳光谱分布和太阳能电池（组件）的工作温度。在不同的时间，不同的地点，同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。

按面积计算，每平米的太阳能电池的输出功率大约为120W；随着转换效率的提高，其输出功率也相应的增大。太阳能电池组件输出功率的选择，要根据太阳能灯的光源功率、使用时间和当地的气候地理条件等来确定。

太阳能电池组件在使用过程中，如果有一片太阳能电池单独被树叶等遮挡物长时间遮挡，被遮挡的单片太阳能电池在强烈阳光照射下就会发热损坏，甚至会造成整个太阳能电池组件损坏，这就是所谓热岛效应。为了防止热岛效应，一般是将太阳能电池倾斜放置，使太阳能电池表面不能附着遮挡物。

由于我国南北纬度跨越较大，太阳能电池组件安装倾斜角度要随安装地区纬度的不同发生变化。一般情况下，长江以南地区的安装倾角在30O左右；长江以北地区的安装倾角在45O左右；东北地区应在50O左右。方向为正南方或偏西5O。水平放置的太阳能电池，其输出功率将降低15％～20％。

2．光伏控制器

无论太阳能灯具大小，一个性能良好的充电放电控制器是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命，必须对它的充电放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及深度充电。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿功能。同时太阳能控制器应兼有路灯控制功能，具有光控、时控功能，并应具有夜间自动切控负载功能，便于阴雨天延长太阳能LED路灯的工作时间。

对任何一个太阳能照明系统来说，充放电控制电路的优劣将直接影响到系统应用的成败。由于太阳能光伏发电系统输入的能量极不稳定，在光伏发电系统中，对蓄电池充电的控制要比采用市电充电器对蓄电池充电的控制要复杂。一个性能良好的光伏控制器应具有控制蓄电池充放电、温度调节、最大功率跟踪和过充保护、过放保护、短路保护、反接保护等多种保护功能以及自动开关和时间调整功能，从而保证系统可靠运行，同时光伏控制器还有具有使太阳能电池组件可以在不同温度和不同太阳辐照情况下智能的输出最大功率功能，以使太阳能光伏系统具有很高的效率。

审核编辑：符乾江