大家了解太陽能路燈嗎，太陽能路燈系統(tǒng)又有哪些陷阱

　　太陽能路燈的主要構(gòu)成部分：太陽能板，路燈燈具，充放電控制器和蓄電池。它的工作原理，就是白天光伏板通過輻射吸收太陽能的輻射能量，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電流，通過充放電控制器充電到蓄電池里，當(dāng)它的電流低于6安培的時(shí)候系統(tǒng)就認(rèn)為這個(gè)時(shí)候太陽已經(jīng)下山了，控制器就會(huì)停止充電，開始進(jìn)入放電模式，把電量從蓄電池釋放出來到燈具，這個(gè)時(shí)候，路燈燈頭就可以點(diǎn)亮。

　　太陽能路燈的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。第一，就是燈具的流明光通量和燈具的功率。第二，就是每天晚上亮燈的時(shí)長(zhǎng)。因?yàn)楦鱾€(gè)地方不一樣，或者業(yè)主不一樣，或者應(yīng)用環(huán)境不一樣，對(duì)每天晚上亮燈時(shí)長(zhǎng)和調(diào)光曲線的要求也是不一樣的。第三，就是連續(xù)陰雨天的天數(shù)的要求，所謂的連續(xù)陰雨天的天數(shù)是指陰雨天不充電。簡(jiǎn)單一點(diǎn)講就是說你把光伏板拔了，那么蓄電池在充滿電的情況下可以滿負(fù)載工作的天數(shù)。第四、就是在哪里應(yīng)用，這個(gè)地方的太陽能輻射資源的情況，以及最佳照射角度。

　　通過我的分析，我的目的是通過今天的這一次分享讓大家，讓大家大致學(xué)會(huì)怎么來做太陽能路燈系統(tǒng)的配置計(jì)算。

　　首先燈具有一個(gè)功率。假設(shè)是30w,每天亮燈時(shí)間，5個(gè)小時(shí)100%,5個(gè)小時(shí)50%。意味著每天全功率亮的時(shí)間是7.5個(gè)小時(shí)。要支持三個(gè)連續(xù)陰雨天。這里選用了現(xiàn)在比較流行的12.8伏的磷酸鐵鋰蓄電池。首先要算每天消耗的電量能。每天滿功率30W，每天滿功率7個(gè)小時(shí)，用30乘7個(gè)小時(shí)的話，意味著每天消耗210個(gè)瓦時(shí)，在12.8伏的系統(tǒng)里，這個(gè)電池的容量就是16.4安時(shí)。但是一定要備注12.8伏，因?yàn)楝F(xiàn)在很多用3.2V電壓的。

　　我們知道210瓦時(shí)或者說12.8伏16.4安時(shí)的電量，是每天的能耗，如果要連續(xù)兩三天，意味著需要630個(gè)瓦時(shí)?？紤]到鋰電池的放電深度。假設(shè)100個(gè)瓦時(shí)放電，是不可能100個(gè)瓦時(shí)全部放完了。最多能放90%出來，所以，要考慮90%的放電深度，蓄電池因?yàn)槭堑蛪?，通過電纜線把電量輸送到燈具，會(huì)有一定的損耗，線損，假設(shè)10%的線損，所以，630w瓦時(shí)除0.9再除一次0.9。得出來778個(gè)瓦時(shí)。這個(gè)容量，就是我們?cè)谧鲞@一套系統(tǒng)配置的時(shí)候需要的電池的容量。

　　我們?cè)賮砜垂夥迦萘康目焖儆?jì)算，我們剛才已經(jīng)算過了，如果每天消耗210瓦時(shí)，算光伏板容量時(shí)有一個(gè)條件，就是一天把當(dāng)天消耗的電量補(bǔ)給回來，也就是說每天消耗電量是16.4安時(shí)。根據(jù)各地可利用日照時(shí)間不一樣的，假設(shè)可利用日照時(shí)間，有效時(shí)間是四個(gè)小時(shí)。16.4安時(shí)除以4個(gè)小時(shí)，等于4.1安，因?yàn)楣夥逶?2伏系統(tǒng)里通常是用17.5伏的，在24伏系統(tǒng)里用35伏的光伏板。所以30瓦的燈正常情況選用17.5伏的光伏板，這是光伏板的標(biāo)稱電壓，我4.1安乘以17.5伏就得出71.75瓦，同時(shí)要考慮到沙塵呀，遮擋呀，雨雪呀等因素的損耗，光伏板在充電過程中間的線損。按15%的損耗來扣除，71.75瓦除以0.85就是84瓦。滿足這樣一個(gè)情況應(yīng)用，光伏板就需要達(dá)到84瓦。

　　在這個(gè)計(jì)算里面大家可以看到很多的參數(shù)，其實(shí)都是變量。所以要根據(jù)各地的實(shí)際應(yīng)用情況和需求進(jìn)行不同計(jì)算。接下來，我來講一下這個(gè)燈具的流明輸出和功率。燈具應(yīng)用目的都是為了照亮被照射的主體，評(píng)估燈具的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是燈具的光通量。即到底能輸出多少的光，光通量的單位是流明。這里有兩個(gè)誤區(qū)，第一個(gè)誤區(qū)是光通量是不是越大越好?不是的，這是一個(gè)偽命題。因?yàn)闊艟吒鶕?jù)不同的應(yīng)用，有一個(gè)配光曲線，即燈具光照射的輻射曲線，或者說照射曲線照射角度都是不一樣的。舉一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子：把一個(gè)手電筒綁在路燈的燈桿上，能做路燈嗎?顯然做不了，因?yàn)檎丈涞膶挾群蛷V度都是不夠的，那如果把手電筒綁在自己家客廳的屋頂上面或者臥室的屋頂上面能做吸頂燈嗎，也不行的，因?yàn)樗恼丈涞膹V度和寬度都是不夠的。

　　第二個(gè)問題，燈具是不是功率越大越好?這也是一個(gè)偽命題。燈具的效率都是不一樣的，高光效的燈具可以做到186流明瓦，低光效的燈具，也有90流明瓦的。有的業(yè)主不懂，說我要30瓦的，問他要多少流明的，他講不出來。講一個(gè)案例，小區(qū)的庭院路燈，我之前做過一個(gè)項(xiàng)目。在內(nèi)蒙那邊，物業(yè)的業(yè)主非要30瓦的，我說我的,30瓦是6000流明，她說沒事兒我就要30瓦，因?yàn)槲覀兩蟼€(gè)項(xiàng)目就用30瓦的。后來給他用了30瓦的之后，業(yè)主就開始投訴，不斷的投訴，這個(gè)燈太亮了，射穿了他們的窗戶和窗簾，讓一樓和二樓的住戶，晚上休息不好，后來又把功率調(diào)低了一半。所以是不是光通量越大越好，是不是功率越大越好，都要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用以及燈具的實(shí)際配光和燈具的實(shí)際效率來算。主要有幾點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際需求的亮度和照度均勻度，滿足光通量或者流明的需求，在光通量滿足的情況下，在選功率最小的。滿足照明需求之后選擇燈具最小功率，一定是最節(jié)約能耗的。如果拋開了照明需求被滿足，去單純的講功率或者是講光通量，那幾乎都是耍流氓。

　　然后講一講路燈燈具的亮燈時(shí)長(zhǎng)和調(diào)光曲線。因?yàn)橐荒晁募久總€(gè)地方的夜長(zhǎng)時(shí)間都不一樣，不同的地方，即使在同一個(gè)季節(jié)，夜長(zhǎng)的時(shí)間也不一樣，亮燈的時(shí)間越長(zhǎng)，能耗就越多，是不是說整個(gè)晚上都需要全部亮燈的?不是的，假設(shè)說30瓦的燈具，進(jìn)入黃昏的前一段時(shí)間可能不需要工作30瓦，它工作在20瓦或者15瓦可能就夠了，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候太陽在下山的過程中，它還是有一些余光的。太陽下山之后，車流量比較大的時(shí)間段一定要做到滿負(fù)荷，到后半夜，有的地方**點(diǎn)以后，車流人流稀少，就可以適當(dāng)調(diào)低甚至關(guān)燈

　　前面講的是每天的功耗，影響蓄電池容量的，還有一個(gè)參數(shù)就是連續(xù)陰雨天的天數(shù)。太陽能路燈在連續(xù)陰雨天基本上發(fā)電量是非常少的，但是它的功率消耗，并不會(huì)因此而減少，因?yàn)槊刻斓恼彰餍枨螅踔翋毫右稽c(diǎn)，陰雨天會(huì)比較濕滑，反而需要的照明效果要求會(huì)更高，意味著你的功耗反而更多。

　　決定連續(xù)陰雨天天數(shù)的是什么因素呢，就是蓄電池容量的大小。蓄電池容量越大，你能夠支持的時(shí)間就越長(zhǎng)。怎么檢測(cè)呢，很簡(jiǎn)單，蓄電池充滿電之后，把光伏板拔掉，讓燈具一直亮，看能亮多長(zhǎng)時(shí)間?，F(xiàn)在有人宣稱可以亮燈365天。蓄電池充滿電之后，光伏板一拔，他還能亮365天嗎，但是，從理論上365天是可以實(shí)現(xiàn)的。這里面其實(shí)有個(gè)黑科技，叫什么呢，叫自動(dòng)降功率。充放電控制器負(fù)責(zé)給蓄電池充電和放電，同時(shí)還可以偵測(cè)蓄電池的容量。隨著技術(shù)的進(jìn)步，在充放電控制器上增加一個(gè)功能，每天先去檢測(cè)蓄電池的容量，就是放電之前先檢測(cè)蓄電池容量，檢測(cè)之后，按照70%或者80%的比率來放電，也就說，如果蓄電池的容量是滿的，100瓦時(shí)，那就放電100瓦時(shí)，按時(shí)瓦釋放。有了這個(gè)自動(dòng)降功率功能之后，新控制器就會(huì)先去檢測(cè)蓄電池容量，假設(shè)檢測(cè)不夠100瓦時(shí)，只有80瓦時(shí)，放電怎么放呢，就只放8個(gè)瓦時(shí)，等比例來放，確保蓄電池里的電永遠(yuǎn)不被消耗完。優(yōu)點(diǎn)就是燈永遠(yuǎn)都是亮的，缺點(diǎn)是可能都沒螢火蟲亮。

　　我們?cè)谡型稑?biāo)經(jīng)常會(huì)看到一些需求，要求這個(gè)太陽能路燈365天亮燈。這就要用這個(gè)黑科技，這個(gè)東西是個(gè)雙刃劍，因?yàn)檫@個(gè)功能一旦啟動(dòng)，這個(gè)燈具就永遠(yuǎn)無法回到原始出廠的狀態(tài)，假設(shè)這個(gè)燈具是1個(gè)時(shí)瓦1000流明的燈具，在太陽能路燈系統(tǒng)里一旦觸發(fā)了自動(dòng)降功率功能之后，這個(gè)燈具就再也無法回到時(shí)瓦1000流明的狀態(tài)了。

　　然后再講一個(gè)太陽能輻射的最佳輻射角。通常太陽肯定是在南邊，東邊升起來，西邊落下去，那么最耀眼的時(shí)候肯定是在南邊。根據(jù)經(jīng)緯度不同來決定這個(gè)太陽輻射角度。比如在赤道國(guó)家，安裝角度其實(shí)就是90度，光伏板跟地面平行，與燈桿垂直90度，在北半球光伏板就朝南，在南半球光伏板就朝北。我曾經(jīng)鬧過一個(gè)笑話，那年去約翰內(nèi)斯堡，看他們現(xiàn)場(chǎng)安裝。安裝完之后，我就下意識(shí)的說你這光伏板的方向裝反了。那邊同事就跟我笑了笑說，你們現(xiàn)在在南半球，我是北半球啊。所以說太陽能的輻射角度是跟地理應(yīng)用位置相關(guān)的。

　　基本上講到這里，就把太陽能路燈系統(tǒng)配置一些關(guān)鍵參數(shù)或者說關(guān)鍵因素都已經(jīng)講到了，那接下來，簡(jiǎn)單的講一下一些常見的陷阱。

　　第一，就是只講功率不講光通量。同樣都是30瓦，可能是3000流明，也可能是6000流明。

　　第二，是只講光通量不講配光曲線?，F(xiàn)在大家都知道農(nóng)村里用的或者廠礦的看樹林的，看林子的人，他們用的是強(qiáng)光手電，強(qiáng)光手電高的可以做到54000流明。但這能做投光燈用嗎?能用來照亮一個(gè)體育場(chǎng)嗎?不能，因?yàn)檎{(diào)光曲線不對(duì)。所以光通量夠不夠是第一個(gè)因素，第二個(gè)因素是光形，照射出來的光形是不是可以插到所需要照射的這個(gè)表面面積。

　　第三，講亮燈時(shí)長(zhǎng)，只講亮的時(shí)長(zhǎng)不講調(diào)光曲線。有時(shí)候有些廠家會(huì)給業(yè)主忽悠我這個(gè)燈每天晚上都亮，可以亮12個(gè)小時(shí)。但他不會(huì)告訴你這12個(gè)小時(shí)怎么調(diào)光的。每天這個(gè)道路照明效果，其實(shí)也都是不一樣的。

　　第四，就是講連續(xù)陰雨天數(shù)。他說365天都能亮燈，但是他不跟你講這種功率，這里面也是一個(gè)深坑。

　　第五，就是鋰電池的坑。從去年開始在太陽能路燈應(yīng)用里的鋰電池非常流行。但是鋰電池，坑也是最深的。假設(shè)標(biāo)稱是12伏120安時(shí)電池。如果用磷酸鐵鋰，因?yàn)榱姿徼F鋰的單節(jié)電芯是3.2伏，它可以是三串也可以是四串，如果三串就只有9.6伏，9.6伏120安時(shí)其實(shí)只有960瓦時(shí)，如果是四串，12.8伏乘100個(gè)安時(shí)就有1280個(gè)瓦時(shí)。這就差了四分之一，也就意味著成本就差了四分之一。因?yàn)殇囯姵氐膬r(jià)格不是按安時(shí)來計(jì)算的，而是按瓦時(shí)來計(jì)算的，但是很多業(yè)主不知道的。如果用的是三元鋰電池，三元鋰電池的單節(jié)電芯是3.7伏，通常用三串，11.1伏乘100，也只有1110個(gè)瓦時(shí)。

　　在電池的選型上面，另外一種就是動(dòng)力汽車回收的電池，把那個(gè)舊電芯重復(fù)再利用，這個(gè)也是近期國(guó)家在倡導(dǎo)的一件事情，倡導(dǎo)動(dòng)力汽車的電池回收重復(fù)利用。但是這個(gè)電池到底能不能利用，只能碰運(yùn)氣，就是說是有實(shí)際應(yīng)用率的，取決于蓄電池的循環(huán)次數(shù)。如果用了很多，可能壽命已經(jīng)用了80%，就沒有回收利用價(jià)值了，如果只用了60%?；蛘卟怀^60%，那么針對(duì)太陽能路燈應(yīng)用來講，是有實(shí)際的利用價(jià)值的。因?yàn)樗械匿囯姵氐膲勖际怯谐浞烹姷难h(huán)次數(shù)，在這里，給大家分享一個(gè)小知識(shí)，就說我們的手機(jī)電池以及筆記本電腦的電池，其實(shí)都是鋰電池。為了保護(hù)這個(gè)蓄電池的壽命，不要每天都把它充到100%，基本上把它充到80%的時(shí)候就把電拔了。然后等放電，放到30%的時(shí)候就重新開始充電，這叫淺充淺放。淺充淺放，蓄電池的壽命可以用很多次循環(huán)，如果深充深放，就死的很快，以磷酸鐵鋰為例。

　　磷酸鐵鋰電池，深充深放的壽命其實(shí)只有800到1200次，如果是淺充淺放，可以做到至少2000次，根據(jù)廠商不一樣或者電芯的不一樣，循環(huán)次數(shù)都會(huì)有差異。

　　第六，也是現(xiàn)在做的最爛的，就是太陽能光伏板，光伏板是怎么來的呢，光伏板主要是用光伏發(fā)電做電站的晶片做的。但是這些晶片會(huì)有一個(gè)不良率，不良率是多少?10%，這10%的不良品去哪里了呢，都流出來做小組件了，就是我們平時(shí)看到的這些太陽能路燈上面用的光伏板以及有時(shí)候看到有些背包上面帶一個(gè)光伏板鏡片或者看到的現(xiàn)在比較流行的小黃車呀，膜拜啊，這些共享單車上面也會(huì)放一塊光伏板，這些光伏板其實(shí)都是大廠流出來的產(chǎn)品。你說太陽能路燈里面有沒有好的光伏板，有。但是那個(gè)價(jià)錢是完全不一樣的，一定要選原廠出來的，只要不是原廠的全部都是殘次品。