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)生電動勢，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安培的時候系統(tǒng)就認(rèn)為這個時候太陽已經(jīng)下山了，控制器就會停止充電，開始進(jìn)入放電模式，把電量從蓄電池釋放出來到燈具，這個時候，路燈燈頭就可以點亮。

　　太陽能路燈的系統(tǒng)設(shè)計，有幾個關(guān)鍵點。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長。因為各個地方不一樣，或者業(yè)主不一樣，或者應(yīng)用環(huán)境不一樣，對每天晚上亮燈時長和調(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。簡單一點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)會怎么來做太陽能路燈系統(tǒng)的配置計算。

　　首先燈具有一個功率。假設(shè)是30w,每天亮燈時間，5個小時100%,5個小時50%。意味著每天全功率亮的時間是7.5個小時。要支持三個連續(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個小時，用30乘7個小時的話，意味著每天消耗210個瓦時，在12.8伏的系統(tǒng)里，這個電池的容量就是16.4安時。但是一定要備注12.8伏，因為現(xiàn)在很多用3.2V電壓的。

　　我們知道210瓦時或者說12.8伏16.4安時的電量，是每天的能耗，如果要連續(xù)兩三天，意味著需要630個瓦時。考慮到鋰電池的放電深度。假設(shè)100個瓦時放電，是不可能100個瓦時全部放完了。最多能放90%出來，所以，要考慮90%的放電深度，蓄電池因為是低壓，通過電纜線把電量輸送到燈具，會有一定的損耗，線損，假設(shè)10%的線損，所以，630w瓦時除0.9再除一次0.9。得出來778個瓦時。這個容量，就是我們在做這一套系統(tǒng)配置的時候需要的電池的容量。

　　我們再來看光伏板容量的快速計算，我們剛才已經(jīng)算過了，如果每天消耗210瓦時，算光伏板容量時有一個條件，就是一天把當(dāng)天消耗的電量補給回來，也就是說每天消耗電量是16.4安時。根據(jù)各地可利用日照時間不一樣的，假設(shè)可利用日照時間，有效時間是四個小時。16.4安時除以4個小時，等于4.1安，因為光伏板在12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。滿足這樣一個情況應(yīng)用，光伏板就需要達(dá)到84瓦。

　　在這個計算里面大家可以看到很多的參數(shù)，其實都是變量。所以要根據(jù)各地的實際應(yīng)用情況和需求進(jìn)行不同計算。接下來，我來講一下這個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，評估燈具的一個標(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。這里有兩個誤區(qū)，第一個誤區(qū)是光通量是不是越大越好?不是的，這是一個偽命題。因為燈具根據(jù)不同的應(yīng)用，有一個配光曲線，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。舉一個最簡單的例子：把一個手電筒綁在路燈的燈桿上，能做路燈嗎?顯然做不了，因為照射的寬度和廣度都是不夠的，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，因為他的照射的廣度和寬度都是不夠的。

　　第二個問題，燈具是不是功率越大越好?這也是一個偽命題。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。講一個案例，小區(qū)的庭院路燈，我之前做過一個項目。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，因為我們上個項目就用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)實際的應(yīng)用以及燈具的實際配光和燈具的實際效率來算。主要有幾點，根據(jù)實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長和調(diào)光曲線。因為一年四季每個地方的夜長時間都不一樣，不同的地方，即使在同一個季節(jié)，夜長的時間也不一樣，亮燈的時間越長，能耗就越多，是不是說整個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，因為這個時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，車流量比較大的時間段一定要做到滿負(fù)荷，到后半夜，有的地方**點以后，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，并不會因此而減少，因為每天的照明需求，甚至惡劣一點，陰雨天會比較濕滑，反而需要的照明效果要求會更高，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，你能夠支持的時間就越長。怎么檢測呢，很簡單，蓄電池充滿電之后，把光伏板拔掉，讓燈具一直亮，看能亮多長時間?，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天是可以實現(xiàn)的。這里面其實有個黑科技，叫什么呢，叫自動降功率。充放電控制器負(fù)責(zé)給蓄電池充電和放電，同時還可以偵測蓄電池的容量。隨著技術(shù)的進(jìn)步，在充放電控制器上增加一個功能，每天先去檢測蓄電池的容量，就是放電之前先檢測蓄電池容量，檢測之后，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，那就放電100瓦時，按時瓦釋放。有了這個自動降功率功能之后，新控制器就會先去檢測蓄電池容量，假設(shè)檢測不夠100瓦時，只有80瓦時，放電怎么放呢，就只放8個瓦時，等比例來放，確保蓄電池里的電永遠(yuǎn)不被消耗完。優(yōu)點就是燈永遠(yuǎn)都是亮的，缺點是可能都沒螢火蟲亮。

　　我們在招投標(biāo)經(jīng)常會看到一些需求，要求這個太陽能路燈365天亮燈。這就要用這個黑科技，這個東西是個雙刃劍，因為這個功能一旦啟動，這個燈具就永遠(yuǎn)無法回到原始出廠的狀態(tài)，假設(shè)這個燈具是1個時瓦1000流明的燈具，在太陽能路燈系統(tǒng)里一旦觸發(fā)了自動降功率功能之后，這個燈具就再也無法回到時瓦1000流明的狀態(tài)了。

　　然后再講一個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，那么最耀眼的時候肯定是在南邊。根據(jù)經(jīng)緯度不同來決定這個太陽輻射角度。比如在赤道國家，安裝角度其實就是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)鬧過一個笑話，那年去約翰內(nèi)斯堡，看他們現(xiàn)場安裝。安裝完之后，我就下意識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，他們用的是強光手電，強光手電高的可以做到54000流明。但這能做投光燈用嗎?能用來照亮一個體育場嗎?不能，因為調(diào)光曲線不對。所以光通量夠不夠是第一個因素，第二個因素是光形，照射出來的光形是不是可以插到所需要照射的這個表面面積。

　　第三，講亮燈時長，只講亮的時長不講調(diào)光曲線。有時候有些廠家會給業(yè)主忽悠我這個燈每天晚上都亮，可以亮12個小時。但他不會告訴你這12個小時怎么調(diào)光的。每天這個道路照明效果，其實也都是不一樣的。

　　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安時電池。如果用磷酸鐵鋰，因為磷酸鐵鋰的單節(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安時其實只有960瓦時，如果是四串，12.8伏乘100個安時就有1280個瓦時。這就差了四分之一，也就意味著成本就差了四分之一。因為鋰電池的價格不是按安時來計算的，而是按瓦時來計算的，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個瓦時。

　　在電池的選型上面，另外一種就是動力汽車回收的電池，把那個舊電芯重復(fù)再利用，這個也是近期國家在倡導(dǎo)的一件事情，倡導(dǎo)動力汽車的電池回收重復(fù)利用。但是這個電池到底能不能利用，只能碰運氣，就是說是有實際應(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%，就沒有回收利用價值了，如果只用了60%。或者不超過60%，那么針對太陽能路燈應(yīng)用來講，是有實際的利用價值的。因為所有的鋰電池的壽命都是有充放電的循環(huán)次數(shù)，在這里，給大家分享一個小知識，就說我們的手機電池以及筆記本電腦的電池，其實都是鋰電池。為了保護(hù)這個蓄電池的壽命，不要每天都把它充到100%，基本上把它充到80%的時候就把電拔了。然后等放電，放到30%的時候就重新開始充電，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。但是這些晶片會有一個不良率，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，就是我們平時看到的這些太陽能路燈上面用的光伏板以及有時候看到有些背包上面帶一個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放一塊光伏板，這些光伏板其實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。但是那個價錢是完全不一樣的，一定要選原廠出來的，只要不是原廠的全部都是殘次品。