>太阳能路灯主要由太阳能电池组件(晶硅、非晶硅)、风机、组件支架、光源、控制器、蓄电池、灯杆等及部分组成。

而太阳能路灯的工作原理究竟是怎样的呢?太阳能路灯利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池，白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10LX左右、太阳能电池板电压为4.5v左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对光源放电，蓄电池放电设定时间后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。

太阳能电池板光效达到127Wp/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利;灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。

控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用;控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为免维护电池，有利于系统维护费用的降低;充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备(具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等)与成本控制，实现很高的性价比。

工作原理介绍

系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天

太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。

系统设计思想

太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比，基本原理相同，但是需要考虑的环节更多。下面将以香港真明丽集团有限公司的这款太阳能LED大功率路灯为例，分几个方面做分析。

太阳能电池组件选型

设计要求：广州地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。

⑴广州地区近二十年年均辐射量107.7Kcal/cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为3.424h;

⑵负载日耗电量==12.2AH

⑶所需太阳能组件的总充电电流=1.0512.2(3.4240.85)=5.9A

在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。

⑷太阳能组件的最少总功率数=17.25.9=102W

选用峰值输出功率110Wp、单块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正常运行。

蓄电池选型

蓄电池设计容量计算相比于太阳能组件的峰瓦数要简单。

根据上面的计算知道，负载日耗电量12.2AH。在蓄电池充满情况下，可以连续工作7个阴雨天，再加上第一个晚上的工作，蓄电池容量：

12.2(7+1)=97.6(AH)，选用2台12V100AH的蓄电池就可以满足要求了。

太阳能电池组件支架

倾角设计

为了让太阳能电池组件在一年中接收到的太阳辐射能尽可能的多，我们要为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。

关于太阳能电池组件最佳倾角问题的探讨，近年来在一些学术刊物上出现得不少。本次路灯使用地区为广州地区，依据本次设计参考相关文献中的资料[1]，选定太阳能电池组件支架倾角为16o。

抗风设计

在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。

⑴太阳能电池组件支架的抗风设计

依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s(相当于十级台风)，根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。

在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。

⑵路灯灯杆的抗风设计

路灯的参数如下：

电池板倾角A=16o灯杆高度=5m

设计选取灯杆底部焊缝宽度=4mm灯杆底部外径=168mm

3，焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为PQ=[5000+(168+6)/tan16o]Sin16o=1545mm=1.545m。所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M=F1.545。

根据27m/s的设计最大允许风速，230W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数，F=1.3730=949N。

所以，M=F1.545=9491.545=1466N.m。

根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W=(3r2+3r2+3)。

上式中，r是圆环内径，是圆环宽度。

破坏面抵抗矩W=(3r2+3r2+3)

=(38424+38442+43)=88768mm3

=88.76810-6m3

风荷载在破坏面上作用矩引起的应力=M/W

=1466/(88.76810-6)=16.5106pa=16.5Mpa215Mpa

其中，215Mpa是Q235钢的抗弯强度。

设计选取的焊缝宽度满足要求，只要焊接质量能保证，灯杆的抗风是没有问题的。

控制器

太阳能充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。基本功能必须具备过充保护、过放保护、光控、时控与防反接等。

在选用器件上，目前有采用单片机的，也有采用比较器的，方案较多，各有特点和优点，应该根据客户群的需求特点选定相应的方案，在此不一一详述。

表面处理

该系列产品采用静电涂装新技术，以FP专业建材涂料为主，可以满足客户对产品表面色彩及环境协调一致的要求，同时产品自洁性高、抗蚀性强，耐老化，适用于任何气候环境。加工工艺设计为热浸锌的基础上涂装，使产品性能大大提高，达到了最严格的AAMA2605.2005的要求，其它指标均已达到或超过GB的相关要求。

太阳能路灯方案

一、 北京地区的太阳能路灯发展现状：

北京地区太阳能路灯发展非常快，由于政府的大力支持，从2006年到2009年，北京地区安装了近20万盏太阳能路灯。一部分太阳能路灯已经是使用三年了，出现了很多问题，有的照明时间太短;有的光源闪烁不定;有的太阳能板丢失;有的蓄电池损坏;有的控制器出现故障;有的是厂家安装时没能调好控制器，出现了故障。等等诸多的问题呈现了出来。

当然，如果要解决这些问题，光靠企业在质保期内进行维护是不可能完成的，每个地区太阳能路灯的建立不仅需要专业的人员进行维护，而且是定期的进行巡检。一个太阳能路灯的寿命是15-20年，每个部件的寿命又有所不同，差异很大，这就造成了太阳能路灯的整体寿命受到很大影响，如果不及时维修或更换受损或老化部件，这对整体太阳能路灯的使用效果和寿命

都会受到很大的影响。

* 影响太阳能路灯寿命的因素：

1、 如果控制器受潮或进水，将影响控制器的使用效果，那么路灯失去照明作用，如果这时蓄电池正处于过放状态，如果维修不及时那么蓄电池将一直处于亏电状态，这对蓄电池再次使用和寿命都会产生很大的负面影响。

2、 如果太阳能组件被部分遮盖或损坏，太阳能组件的工作效率将受到极大的影响，如果只有10%的太阳能板被遮盖，那么太阳能组件的发电效率将下降50%，系统工作电流将达不到额定工作电流，蓄电池经常处于亏电状态，这对蓄电池的寿命影响是巨大的。

很多情况下，我们通过对太阳能路灯的定期维护，是可以减少很多不必要的情况发生，这对保护太阳能组件的使用效果和对保护蓄电池的寿命都能起很好的作用。目前，北京地区的20万盏太阳能路灯，如果蓄电池都能多使用1年那么我们能为国家节省多少费用?那么我们就以一盏路灯的蓄电池按800元计算，使用寿命是3年，平均每年折损267元，如果进行良好的维护，使用寿命达到了4年，那么20万盏太阳能路灯将为国家节省费用达5340万元。

我们都知道，花草树木只有在人的精心呵护下才能展现出美丽和谐的一面。而且我们的用电单位都有自己的电工，这对我们安全合理的使用电力提供了保障。太阳能路灯是个新兴的产业，在这方面我们还没有专业的人员进行维护，这就使得太阳能路灯出现了很多问题，我们该怎么办?是谁来进行维护，已经是迫在眉睫的问题!现在各区县也有个别企业在做当地的维护，但是用户还是非常不满意，真正的原因是我们这个新兴产业没有规范化管理，他们的维护也只是在自己所做的工程范围之内。

现在很多人已经对太阳能路灯的实用性提出了很大质疑，原因在于我们的太阳能路灯没有起到很好的照明作用，每个看着太阳能路灯一步步发展起来的人，都不希望看到我们的太阳能路灯一个个都成了摆设。使国家的投资起不到利国利民的效果，反而成为各地区的累赘。使得太阳能路灯产业的的道路越走越窄，市场越来越小，我们都希望这个既节能又环保的太阳能路灯产业，让它真正的市场化，让它发挥应有的作用。

一. 北京远方动力简介：

北京远方动力可再生能源科技发展有限公司办公地址位于北京市海淀区知春路111号理想大厦325-326。

北京远方动力可再生能源科技发展有限公司成立于2005年4月，注册资金500万，为扩大企业规模，公司先后投资从国内外引进世界上最先进的控制器生产设备，并建成国内最大的太阳能控制器生产线。公司致力于新能源系统的开发和研究，是国内专业从事可再生能源产品(太阳能、风能、生物质能等)集研发、生产、销售为一体的高新技术企业，拥有雄厚的技术实力和丰富的工程设计、施工经验，以及一批专门从事产品研制、开发的高级技术人才，已形成集产、学、研、销、服为一体的经营机制;主要从事电池组件、太阳能智能控制器、风力发电控制器、电力专用逆变电源、通信专用逆变电源、逆变控制一体机、太阳能并网逆变器、应急电源(EPS)、电力/通讯专用UPS、太阳能/风能钠灯(金卤灯)控制镇流一体机、太阳能LED照明等产品的研制、开发、生产及销售;同时，提供各种应用系统及工程服务，主要包括：各种规格功率的太阳能路灯系统、太阳能发电站、太阳能通讯电源系统、风-光互补发电系统、太阳能并网发电系统、太阳能户用电源系统、太阳能景观灯、太阳能广告灯箱、太阳能交通标志灯/牌、太阳能广播电视一体化系统等。同时针对不同用户的使用要求为客户设计策划出优化的可再生能源发、供电技术、经济方案。公司技术力量雄厚，拥有丰富的生产管理经验、资深的技术人才、先进的生产设备、实验设备和测试仪器 ，产品远销到欧、美、非洲和东南亚地区，中国市场已经应用到通信、交通、石油、照明和其他行业。公司凭借其先进的生产工艺和卓越的产品品质受到了客户的一致好评。

公司拥有完善的产品生产、质量管理体系，具有生产所需的专业调试及测试设备。公司产品行销全国各地，在海拔高，气候恶劣，时间紧、任务重、安装、运输条件艰苦的条件下，本公司都能保质、保量、顺利地完成项目的设计、运输、安装、调试任务，并获得合作各方的一致好评。公司坚持走专业化、规模化发展道路，使技术和产品质量达到国际可再生能源行业的先进水平。公司现有产品税6大类，200多种型号。

目前企业通过了ISO9001、CE认证等多项国内、国际市场权威专业认证，产品以优良的品质、较高的性价比、完善的服务享誉国内外市场。

公司正以“开拓创新、追求卓越、行业争先、服务社会”为宗旨，立足高端，放眼世界，使技术和产品水平达到国际光伏行业先进水平，在发展的道路上不断求索、创新。不断推动可再生能源技术的发展，把太阳的光和热引入千家万户，为人类的发展创造更美好的明天。

二. 以上问题的解决方案

1、 北京地区太阳能路灯，都由各区县有关部门联系我公司，进行备案，

2、 由我公司，免费提供技术支持，范围包括整个北京地区的所有在我公司备案的太阳能路灯。

3、 建议在每个区县设立维护点，并安排专业人员对当地的电工进行专业的培训，如果没有电工的地区，我公司将免费培训1-2个愿意进行维护的当地人员。所有维护人员都经过我公司的专业培训。

4、 由我公司设里维修中心热线，由专人接听用户电话。以便及时反馈来自各区县的电话。主要是安排我公司人员去那些需要进行培训的地区。

我相信通过我公司的不断努力，会让很多的人都能真正的了解太阳能路灯，都能象使用家电那样使用它，不会因为操作失误或不懂，导致太阳能路灯不能正常的使用，给政府的利民投资项目带来负面影响，使国家的固定资产严重流失。不但人民失去了对太阳能路灯的信心，也对我们整个太阳能路灯行业是一个沉重的打击。

我公司真诚的希望能得到其他太阳能路灯公司的大力支持和帮助，让我们能够把太阳能路灯产业真正的做大做强，让我们老百姓能够体会到太阳能路灯带来的便利，使我们太阳能路灯行业在人类照明历史上留下辉煌的一笔。