復(fù)雜條件下新能源LED路燈應(yīng)用解析

摘 要：隨著我國新能源的不斷開發(fā)與利用，新能源LED路燈開始應(yīng)用于道路照明市場，并為新能源照明提供可新的發(fā)展契機(jī)。新能源LED路燈的高性能被廣泛應(yīng)用于各個(gè)地區(qū)、各個(gè)環(huán)境當(dāng)中，提高了照明系統(tǒng)的整體效率，提高了道路照明系統(tǒng)的靈活性及穩(wěn)定性，并能夠在復(fù)雜的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化配置，并能夠在復(fù)雜條件下充分發(fā)揮自身的關(guān)鍵模型因素。本文通過對復(fù)雜條件下新能源LED路燈的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討，旨在推進(jìn)新能源LED路燈在道路照明市場中的向前發(fā)展，并全面提升我國的新能源路燈的不斷創(chuàng)新與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜條件;新能源LED;系統(tǒng)配置;影響因素

道路照明作為社會發(fā)展必不可少的公共資源，影響著人們的正常生活和社會治安。傳統(tǒng)的道路照明是通過電網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行的，會損耗大量的電力，并且一旦電路出現(xiàn)問題就會導(dǎo)致整體電燈出現(xiàn)故障，影響人們的正常生活。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，LED照明技術(shù)得到快速的創(chuàng)新與發(fā)展，并廣泛的應(yīng)用到道路照明市場中，同樣也為我國新能源照明提供了發(fā)展的契機(jī)，不僅節(jié)省掉電能轉(zhuǎn)換的步驟，提高了道路照明系統(tǒng)的整體效率，提升了道路照明系統(tǒng)的靈活性，開拓了新的發(fā)展道路。新能源道路照明可以適用于各種復(fù)雜環(huán)境中，需要光照條件充足、照明見效快的地區(qū)，包括光照條件較好的沿海、山區(qū)、農(nóng)村等地帶，復(fù)雜條件同時(shí)包括了多雨、低光、高原等復(fù)雜環(huán)境，因此，就需要對新能源LED路燈的應(yīng)用進(jìn)行剖析，有針對性的應(yīng)用到各種復(fù)雜條件中。

一、新能源路燈系統(tǒng)組成

（一）LED路燈燈具

新能源LED路燈主要采用兩種燈具，一種是只有光源的，一種是帶有DC-DC恒流電源的。新能源LED路燈的燈具大多采用DC-DC恒流電流，電流效率通常比市區(qū)的LED路燈要高，高達(dá)90%以上。光源的性能大多取決于燈具光學(xué)設(shè)計(jì)、燈具散熱功能、燈珠光電性能。燈具的設(shè)計(jì)對于不同環(huán)境是至關(guān)重要的。因此，面對各種不同的復(fù)雜環(huán)境，就需要有針對性進(jìn)行合理的配光，來有效的發(fā)揮照明效果對復(fù)雜環(huán)境的作用。同時(shí)也要注重LED燈具的散熱功能，能能夠有效的平衡燈具產(chǎn)生的熱量，來有效的提升LED燈具的工作效率。對于新能源LED路燈最為關(guān)鍵的一點(diǎn)，燈珠的性能對系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要，相比于市電LED路燈。

（二）太陽能板

太陽能板作為新能源LED路燈系統(tǒng)重要的能量收集和轉(zhuǎn)換的主件，被安裝在燈桿的頂部位置。太陽能板中的核心組件是硅基光伏c(diǎn)ell，通常是由多種晶硅構(gòu)成，常見的類型有單晶硅、多晶硅及非晶硅?，F(xiàn)階段的新能源LED路燈大多采用單晶硅和對晶硅，在不同的光照條件下，太陽能組件的輸出功率使不同的，因而要對光伏組件在不同光照條件下的參數(shù)進(jìn)行分析與探討是至關(guān)重要的。

（三）蓄電池

蓄電池是新能源LED路燈重要的能量儲存和釋放的主件。蓄電池通過白天將光能進(jìn)行儲存，晚上進(jìn)行能量的釋放來提供照明。常見的蓄電池類型有鋰電池、膠體儲能蓄電池、鉛酸儲能蓄電池等?，F(xiàn)階段技術(shù)較成熟，性能、安全性最高的是膠體儲能蓄電池。隨著儲能鋰電池的價(jià)格降低，新能源電路開始逐漸采用鋰電池方案。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)就是能量和功率的密度比膠體蓄電池更有優(yōu)勢，其體積和重量小，利于安裝，節(jié)約了資金投入。缺點(diǎn)就是環(huán)境適應(yīng)力不足，所處環(huán)境的溫度太高或太低，都不利于電池的正常運(yùn)行，其穩(wěn)定性和安全性較低。因此，在穩(wěn)固過高或過低的地區(qū)可以采用蓄電池深埋的方式。

（四）太陽能路燈控制器

照明系統(tǒng)的核心就是太陽能路燈控制器，是將燈具、太陽能組件、蓄電池進(jìn)行有效控制的中心，并保障新能源路燈的平穩(wěn)運(yùn)行。目前常見的有兩種，一種是太陽能路燈充放電控制器，另一種是采用恒流控制一體機(jī)。后者在LED路燈應(yīng)用中更為廣泛，太陽能路燈恒流控制一體機(jī)的最大負(fù)載為150W，最大光伏充電電流為15A，如果支持配置較高的話，會減少蓄電池的使用時(shí)間。針對復(fù)雜環(huán)境中的光照條件及溫度的差異性，應(yīng)該對照明系統(tǒng)進(jìn)行分時(shí)段的調(diào)控，并實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的智能化管控。

（五）新能源路桿

新能源路桿具有專一性，是整個(gè)系統(tǒng)的重要支撐。包括燈臂、組件專用支架、燈桿主體、地下管線等。由于太陽能組件位于燈桿的頂端，因此，要考慮燈桿的穩(wěn)固性及防風(fēng)性，并充分結(jié)合燈桿的厚度、口徑、桿體及焊接度等因素，以應(yīng)對復(fù)雜的環(huán)境因素。

二、復(fù)雜條件下新能源LED路燈的應(yīng)用探究

（一）應(yīng)用地區(qū)環(huán)境探究

隨著新能源LED路燈的廣泛應(yīng)用與推廣，并逐漸應(yīng)用與復(fù)雜的地區(qū)和地域。例如在西藏的昌都類烏齊縣尼扎行政村，位于高海拔地帶，地形比較嚴(yán)峻，因此需要通過衛(wèi)星地圖工具對地形進(jìn)行具體的勘測，并大致分析和探討安裝新能源路燈的位置和范圍。并通過追光系統(tǒng)來對區(qū)域內(nèi)的光照條件進(jìn)行記錄，從而對光照條件及不同季節(jié)的光照范圍進(jìn)行全面的分析，且避免太陽能路燈安裝過程中的死角區(qū)域。因此，通過光照條件來準(zhǔn)確的進(jìn)行照明區(qū)域的設(shè)定，從而為充分的利用光照條件來為復(fù)雜地區(qū)提供充足的照明，方便了人們的生活和地區(qū)的發(fā)展。由此可見，針對不同的復(fù)雜環(huán)境，應(yīng)該有針對性的進(jìn)行路燈系統(tǒng)的設(shè)置，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓庹諚l件及氣候的變化情況來綜合的進(jìn)行分析。

（二）系統(tǒng)配置關(guān)鍵要素及系統(tǒng)的改進(jìn)方面

三、LED燈具功率的確定

準(zhǔn)確把握LED燈具功率的方式比較簡單，可以采用前期調(diào)查然后進(jìn)行深化總結(jié)的方法。實(shí)施的方法就是前期去往所要安裝燈具的地域?qū)β窡衾砟畹恼斩冗M(jìn)行勘測，以及記錄下燈下的照度。并使當(dāng)?shù)鼐用窈婉v地隊(duì)伍對照明感應(yīng)得到滿意的程度。隨后利用高光效的LED路燈進(jìn)行不同水平角度的推測，最后選擇符合瓦數(shù)的LED路燈。同時(shí)為了減少功率的消耗，保障系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運(yùn)行，選擇最佳的功率。同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐用竦墓ぷ鲿r(shí)間和生活習(xí)慣，來對不同的時(shí)段進(jìn)行照明時(shí)間的設(shè)定，采取有效的策略來選擇適宜的功率保持照明工作的穩(wěn)定性、安全性。

四、復(fù)雜條件下蓄電池的影響因素

蓄電池在不同的功率運(yùn)作下，放電的時(shí)間是有所不同的。在同樣的室內(nèi)環(huán)境下，同樣的蓄電池，同功率進(jìn)行放電，12V和24V系統(tǒng)的俄方點(diǎn)時(shí)間卻又偏差。因此，要針對不同的氣候條件，來選擇適宜的蓄電池安置位置。因?yàn)樾铍姵氐臏囟扰c容量呈負(fù)向關(guān)系，在寒冷的冬季，可以采用深埋且低于凍土厚度，并且使蓄電池的溫度保持在0℃以內(nèi)。在寒冷的環(huán)境下，會嚴(yán)重影響蓄電池的放電及循環(huán)的次數(shù)，嚴(yán)重降低了電池的壽命，所以放電深度不得80%。

五、復(fù)雜條件下放電控制與優(yōu)化燈具

為了提升LED路燈的穩(wěn)定性及安全性，節(jié)約成本，可以采用串聯(lián)的方式進(jìn)行燈具及燈珠的安裝，但在溫度較低的復(fù)雜環(huán)境下，燈珠電壓與溫度的高低為負(fù)向系數(shù)，從而導(dǎo)致燈具的實(shí)際耗能要高于標(biāo)準(zhǔn)耗能。因此要對燈珠光源的溫度系數(shù)選擇要合理的優(yōu)化，并在輸出電流的前提下，減少串聯(lián)燈珠的數(shù)量，光源設(shè)計(jì)上精煉個(gè)減少功率的輸出。對于控制一體機(jī)中的恒流驅(qū)動模塊，對溫度區(qū)進(jìn)行平衡的計(jì)算，選擇適宜的溫度來降低功率之間的偏差，從而促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

結(jié)語：綜上所述，新能源LED路燈應(yīng)用于復(fù)雜條件下，對于推動地區(qū)新能源發(fā)展和人們平穩(wěn)生活具有關(guān)鍵性的作用。不同于傳統(tǒng)的太陽能路燈的配置性能及條件，新能源LED路燈系統(tǒng)對于復(fù)雜環(huán)境中所存在的惡劣天氣、寒冷低溫、暴雨暴雪、低光條件等因素進(jìn)行了有效的反思與研究，并保障系統(tǒng)得到平穩(wěn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化配置，從而推進(jìn)新能源LED路燈在我國新能源中的穩(wěn)固發(fā)展，并為復(fù)雜環(huán)境提供了充足的照明條件，推進(jìn)了我國各個(gè)地區(qū)的整體發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了新能源技術(shù)的突破與創(chuàng)新。

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[2]李靜.兩藏地區(qū)太陽能路燈設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].天津工業(yè)大學(xué)，2016.

作者簡介：寧勇，山東省泰安市寧陽縣城市管護(hù)服務(wù)中心，男，漢族，山東省泰安市寧陽縣，大學(xué)學(xué)歷，電氣工程師，研究方向路燈建設(shè)管理，路燈綠色新能源推廣應(yīng)用。