• 簡介：本文對一款太陽能LED疏散樓梯燈的系統基本組成、工作原理、太陽能電池組件選型、蓄電池選型、太陽能電池組件支架的設計等方面做了深入探討與詳細介紹。
　　• 關鍵字：太陽能Solarenergy，LED燈LightEmittingDiode，工作原理Principleofwork
　　• 參考文獻：余發平;張興;王國華;<<;基于自適應PI控制的太陽能LED照明系統PWM恒流控制器>>;太陽能學報;2006年02期
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　　前言：隨著世界能源危機的加劇，各國都在尋求解決能源危機的辦法，一條道路是尋求新能源和可再生能源的利用；另一條是尋求新的節能技術，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。
　　應用在樓梯消防疏散照明系統上，太陽能LED燈能達到減排，低碳，節能效果。
　　太陽能是地球上最直接最普遍也是最清潔的能源，太陽能作為一種巨量可再生能源，每天達到地球表面的輻射能大約等于2.5億萬桶石油，可以說是取之不盡、用之不竭。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，所以發光效率高，一般人都認為，節能燈可節能4/5是偉大的創舉，但LED比節能燈還要節能1/4，這是固體光源更偉大的改革。
　　太陽能LED照明集成了太陽能與LED的優點。
　　本文對一款太陽能LED燈做了深入探討與詳細介紹
　　1、系統介紹
　　1.1系統基本組成簡介
　　系統由太陽能電池組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制箱（內有控制器、蓄電池）和燈桿幾部分構成；太陽能電池板光效達到127Wp/m2，效率較高，對系統的抗風設計非常有利；燈頭部分以1W白光LED和1W黃光LED集成于印刷電路板上排列為一定間距的點陣作為平面發光源。
　　控制箱箱體以不銹鋼為材質，美觀耐用；控制箱內放置免維護鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統選用閥控密封式鉛酸蓄電池，由于其維護很少，故又被稱為“免維護電池”，有利于系統維護費用的降低；充放電控制器在設計上兼顧了功能齊備（具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等）與成本控制，實現很高的性價比。
　　1.2工作原理介紹
　　系統工作原理簡單，利用光生伏特效應原理制成的太陽能電池白天太陽能電池板接收太陽輻射能并轉化為電能輸出，經過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐漸降低至10lux左右、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測到這一電壓值后動作，蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電8.5小時后，充放電控制器動作，蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。
　　2、系統設計思想
　　2.1太陽能電池組件選型
　　設計要求：廣州地區，負載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時數8.5h，保證連續陰雨天數7天。
　　⑴廣州地區近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2，經簡單計算廣州地區峰值日照時數約為3.424h；
　　⑵負載日耗電量==12.2AH
　　⑶所需太陽能組件的總充電電流=1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A
　　在這里，兩個連續陰雨天數之間的設計最短天數為20天，1.05為太陽能電池組件系統綜合損失系數，0.85為蓄電池充電效率。
　　⑷太陽能組件的最少總功率數=17.2×5.9=102W
　　選用峰值輸出功率110Wp、單塊55Wp的標準電池組件，應該可以保證路燈系統在一年大多數情況下的正常運行。
　　2.2蓄電池選型
　　蓄電池設計容量計算相比于太陽能組件的峰瓦數要簡單。
　　根據上面的計算知道，負載日耗電量12.2AH。在蓄電池充滿情況下，可以連續工作7個陰雨天，再加上第一個晚上的工作，蓄電池容量：12.2×（7+1）=97.6（AH），選用2臺12V100AH的蓄電池就可以滿足要求了。
　　2.3控制器
　　太陽能充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。基本功能必須具備過充保護、過放保護、光控、時控與防反接等。
　　蓄電池防過充、過放保護電壓一般參數如表1，當蓄電池電壓達到設定值后就改變電路的狀態。
　　在選用器件上，目前有采用單片機的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點和優點，應該根據客戶群的需求特點選定相應的方案，在此不一一詳述。
　　2.4表面處理
　　該系列產品采用靜電涂裝新技術，以FP專業建材涂料為主，可以滿足客戶對產品表面色彩及環境協調一致的要求，同時產品自潔性高、抗蝕性強，耐老化，適用于任何氣候環境。加工工藝設計為熱浸鋅的基礎上涂裝，使產品性能大大提高，達到了最嚴格的AAMA2605.2005的要求，其它指標均已達到或超過GB的相關要求。
　　3、結束語
　　整體設計基本上考慮到了各個環節；光伏組件的峰瓦數選型設計與蓄電池容量選型設計采用了目前最通用的設計方法，設計思想比較科學；抗風設計從電池組件支架與燈桿兩塊做了分析，分析比較全面；表面處理采用了目前最先進的技術工藝；經過實際運行證明各環節之間匹配性較好。
　　目前，太陽能LED照明的初投資問題仍然是困擾我們的一個主要問題。但是，現在中國大中城市住宅樓、商住樓、寫子摟疏散樓梯很多，電能消耗很大，節省電費迫切需要，隨著太陽能電池光效在逐漸提高，而價格會逐漸降低，同樣地市場上LED光效在快速地提高，而價格卻在降低。與太陽能的可再生、清潔無污染以及LED的環保節能相比，常規化石能源日趨緊張，并且使用后對環境會造成了日益嚴重的污染。所以，太陽能LED照明作為一種疏散照明，展現給我們的將是生命力和前景。