风光互补型LED路灯的应用

【摘　要】近年来，泉州新能源产业发展迅速，并具备相当的发展潜力，2009年全市新能源产业实现产值约20亿元。虽然具备一定的发展基础，但泉州新能源产业总体上仍处于初级发展阶段，产业基础还比较薄弱，企业规模小，市场竞争力不强。今后几年，泉州将重点发展太阳能、风电、生物能源及LED照明、新型环保电池等新能源产业，推进水煤浆的生产技术和应用开发，在特定行业领域和产业链关键环节实现新突破，形成具有行业影响力和竞争力的重点产业群。

【关键词】风光互补；LED；路灯系统；绿色照明

0.引言

为应对全球气候变化，哥本哈根会议上，我国政府承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降40%-45%，节能提高能效的贡献率要达到85%以上，这给节能减排工作带来巨大挑战。在党的十七大上的报告指出：加强能源资源节约和生态环境保护，增强可持续发展能力。坚持节约资源和保护环境的基本国策，关系人民群众切身利益和中华民族生存发展。必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，落实到每个单位、每个家庭。我国从1996年开始组织实施中国绿色照明工程，将其列入“九五”、“十五”节能重点领域，“十一五”十大重点节能工程。中国绿色照明工程的实施，推动了照明产品标准、认证制度的建立与相关政策措施的实施，加快了高效照明技术的引进、消化吸收和自主创新。

1.风光互补型LED路灯参数

1.1电源

为满足整套照明设备的运行时间为10小时,可根据需要调节，所需的电源设备技术参数如下：

（1）直流额定电压:DC24V。

（2）多晶硅太阳能电池板:230W。

（3）风力发电机功率:400W。

（4）免维护蓄电池:250AH/24V。

（5）使用环境温度:-35度至+50度。

1.2风光互补型LED路灯照明系统结构示意图

1.3光源

本工程采用LED光源，LED即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。

LED光源优点：

高节能：节能能源无污染即为环保。直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦）电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。透镜与灯罩一体化设计。

寿命长：LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。大功率LED平面集群封装，及散热器与灯座一体化设计。充分保障了LED散热要求及使用寿命，从根本上满足了LED灯具结构及造型的任意设计，极具LED灯具的鲜明特色。

利环保：环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。

高新尖：与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功融合了嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品是半导体光电器件“高新尖”技术具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。

工作效果：LED纯直流工作，消除了传统光源频闪引起的视觉疲劳；发光效率可高达100～1301m/W，多种色温可选，显色指数高，显色性好。

当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。

1.4灯具

灯具外壳选用压铸铝材质，表面运用先进纳米镀膜技术无氧化问题，表面不集尘、腐蚀，符合有效防水、防尘、密封要求，达到IP66防护等级，满足石化工业区及主干道环境下的要求。

灯具反射镜面选用先进的光学反射面真空纳米镀膜，反射率高达95%，发光体放灯具中，消除因配光不合理而产生上射光、眩光等光污染。，配光技术使LED点光源扩展为面光源，配光角度100度，增加光照范围，平均度与均匀度远远优于传统光源。

1.5控制器

（1）利用蓄电池放电率特性修正的准确放电控制。放电终了电压是由放电率曲线修正的控制点，消除单纯的电压控制过放的不准确性，符合蓄电池固有的特性，即不同的放电率具有不同的终了电压。

（2）具有使用单片机和专用软件，实现智能红外遥控控制。

（3）具有无级功率控制功能 对系统的负载设备可进行任意的功率控制，可对路灯进行任意的亮度控制变换。

（4）具有峰值功率跟踪功能，智能控制调节太阳能电池板和电池之间的浮动电压，使太阳能电池板与蓄电池电压相互匹配，使功率达到最佳组合值。

（5）过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制；以上保护均不损坏任何部件，不烧保险。

（6）采用串联式PWM充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM高3%-6%，增加用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿。

（7）直观的LED发光管指示当前电瓶状态，让管理人员了解使用状况。

（8）所有控制全部采用工业级芯片，能在寒冷、高温、潮湿环境运行自如。同时使用晶振定时控制，定时控制精确。

（9）取消电位器调整控制设定点，而利用Flash存储器记录各工作控制点，使设置数字化，消除因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素。