淺談LED太陽能燈技術(shù)原理

一、LED太陽能草坪燈技術(shù)原理

??? 太陽能草坪燈光源及電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法由于太陽能草坪燈獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，近年來得到迅速發(fā)展。草坪燈功率小，主要以裝飾為目的，對(duì)可移動(dòng)性要求高，電路鋪設(shè)困難，防水要求高的場(chǎng)地適用。這些使得由太陽電池供電的草坪燈顯示出許多前所未有的優(yōu)勢(shì)。

1、LED太陽能草坪燈的定義
??? 太陽能草坪燈主要利用太陽能電池的能源來進(jìn)行工作，當(dāng)白天太陽光照射在太陽能電池上，把光能轉(zhuǎn)變成電能存貯在蓄電池中，再由蓄電池在晚間為草坪燈的LED（發(fā)光二極體）提供電源。其優(yōu)點(diǎn)主要為安全、節(jié)能、方便、環(huán)保等。適用于住宅社區(qū)綠草地美化照明點(diǎn)綴，公園草坪美化點(diǎn)綴。

2、LED太陽能草坪燈的結(jié)構(gòu)組成
??? 由太陽能電池組件（光電板）、超高亮LED燈（光源）、免維護(hù)可充電蓄電池、自動(dòng)控制電路、燈具等組成。
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3、LED太陽能草坪燈的系統(tǒng)組成
??? 太陽能草坪燈升壓IC，能自動(dòng)對(duì)充電和放電行為進(jìn)行切換，當(dāng)白天太陽能充電板感應(yīng)到陽光時(shí)，自動(dòng)切換到關(guān)閉燈光進(jìn)入充電狀態(tài)，當(dāng)夜色降臨太陽能充電板感應(yīng)不到陽光時(shí)，自動(dòng)切換到進(jìn)入電池放電狀態(tài)開啟燈光。太陽能草坪燈升壓IC，能把1.5伏特的充電電池的輸出電壓提升到3.6伏特。

??? 一套線路板IC應(yīng)配一節(jié)5號(hào)充電電池可以驅(qū)動(dòng)1-7個(gè)LED發(fā)光二極體；多套線路板IC以此類推；太陽能草坪燈控制器的積體電路以及部分周邊組件，主要功能包含充電電路，驅(qū)動(dòng)電路，光敏控制電路和脈寬調(diào)制電路等。該控制器具有高轉(zhuǎn)換效率：80~85%（典型值），可以減少太陽能電池版的功率要求；低啟動(dòng)電壓：0.9V（最大值）；可調(diào)輸出電流等特點(diǎn)。

4、LED太陽能草坪燈的光源優(yōu)勢(shì)
??? 目前多數(shù)草坪燈選用LED作為光源，LED壽命長(zhǎng)，可以達(dá)到100000小時(shí)以上，工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽能草坪燈上。特別是LED技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了其關(guān)鍵的突破，并且其特性在過去5年中有很大提高，其性能價(jià)格比也有較大的提高。

??? 另外，LED由低壓直流供電，其光源控制成本低，使調(diào)節(jié)明暗，頻繁開關(guān)都成為可能，并且不會(huì)對(duì)LED的性能產(chǎn)生不良影響。還可以方便地控制顏色，改變光的分布，產(chǎn)生動(dòng)態(tài)幻景，所以它特別適用在太陽能草坪燈上。
二、太陽能樓道燈技術(shù)原理

樓道燈設(shè)計(jì)原理圖

??? 太陽能樓道燈屬于新型建筑照明系統(tǒng)。太陽能樓道燈單燈采用聲光控，實(shí)現(xiàn)人來燈亮，人走燈滅，節(jié)能，降耗，使用方便。太陽能電源系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)結(jié)，使用方便，也沒有停電限電顧慮。太陽能樓道燈使用了長(zhǎng)壽命光源和低壓獨(dú)立電源系統(tǒng)，性能安全可靠，一次性投資，長(zhǎng)期免費(fèi)使用，可滿足住宅樓及辦公樓的不同需要，既符合了國(guó)家綠色節(jié)能建筑的要求，也提升了樓宇建筑的品位。

1、工作原理
??? 太陽能樓道燈包括有一個(gè)安裝在建筑物樓頂?shù)奶柲茈姵睾桶惭b在各個(gè)樓層的照明燈，以及統(tǒng)一安放的蓄電池，充放電控制器。蓄電池與各樓層的照明燈通過導(dǎo)線連接。負(fù)載采用LED燈具，并配合聲光控開關(guān)工作。

??? 白天，太陽能電池組件在一定強(qiáng)度的太陽光照射下產(chǎn)生電能，通過太陽能充放電控制器存儲(chǔ)到蓄電池內(nèi)；夜晚，蓄電池通過充放電控制器為負(fù)載提供電能。通常，太陽能系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況增大蓄電池的容量，以保證陰雨天的照明。

2、系統(tǒng)性能指標(biāo)
(1)照明功率范圍：2-5W；
(2)電源供給類型：直流；
(3)太陽電池轉(zhuǎn)化效率：>15.5%；
(4)系統(tǒng)電量效率：>85%；(5)太陽電池開路電壓：(6)太陽電池最大工作電流：<1.8A；
(7)蓄電池配置電壓：DC12V8、蓄電池欠壓保護(hù)點(diǎn)：11.6V±1%；
(8)蓄電池欠壓保護(hù)點(diǎn)：11.6V±1%；(9)蓄電池過充保護(hù)點(diǎn)：14.4V±1%；
(10)蓄電池過充恢復(fù)點(diǎn)：13.8V±1%；(11)具有蓄電池及太陽電池反接保護(hù)；
(12)具有負(fù)載短路和過載保護(hù)；
(13)控制方式：蓄電池過充過放控制，單燈光控聲控；
(14)系統(tǒng)燈具，LED燈具（直流）。

綜上可以得出太陽能路樓道燈優(yōu)勢(shì)：
(1)節(jié)能：以太陽能光電轉(zhuǎn)換提供電能，取之不盡，用之不竭；
(2)環(huán)保：無污染，無噪間，無輻射；
(3)安全：低壓直流供電，絕無觸電，火災(zāi)等意外事故；
(4)方便：安裝簡(jiǎn)結(jié)，使用方便，也沒有停電限電顧慮；
(5)壽命長(zhǎng)：太陽能電池板在20年以上，蓄電池3-5年，LED光源可達(dá)5萬小時(shí)以上；
(6)品位高：科技產(chǎn)品，綠色能源，使用單位重視科技，綠色形象提高，檔次提升；
(7)經(jīng)濟(jì)性：一次投資，長(zhǎng)期受用；
(8)適用廣：太陽能源源于自然，所以凡是有日照的地方都可以使用。

??? 樓道燈實(shí)例樓道的照明屬于公用設(shè)施，原則上安裝維護(hù)管理是業(yè)主及物業(yè)分?jǐn)偟模F(xiàn)在樓道燈收費(fèi)包括兩部分，其中一部分是維護(hù)費(fèi)，另一部分是電費(fèi)。不過實(shí)際中樓道燈收費(fèi)不盡相同沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得業(yè)主與物業(yè)管理部門矛盾尖銳。還有許多樓道燈仍使用燈泡和老式開關(guān)通宵長(zhǎng)亮，若將樓道燈改為L(zhǎng)ED照明，采用聲光控開關(guān)。這種以發(fā)光二極管LED為光源的固態(tài)照明燈，耗電量只是普通白熾燈的1/8，壽命卻是它的10倍。

??? 例如，小區(qū)樓道原來使用的25W白熾燈將改為3W LED燈，每盞燈就可以節(jié)約能源消耗8倍，即每盞樓道燈每年用電只需要1.68度電(原來需要18.25度)，300盞樓道燈只需要504度電，每年可節(jié)約4971度電。使用太陽能樓道燈不僅可以解決節(jié)能降耗使用方便，而且一次投資長(zhǎng)期免費(fèi)，緩解了物業(yè)管理部門與業(yè)主矛盾降低物業(yè)管理費(fèi)用，綜合費(fèi)用更劃算。

??? 所以從市場(chǎng)角度來看，不僅可以對(duì)現(xiàn)有樓道照明系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，還可以根據(jù)用戶要求加裝太陽能電源系統(tǒng)，前景廣闊適于推廣