淺談LED太陽能燈技術原理

一、LED太陽能草坪燈技術原理

??? 太陽能草坪燈光源及電源系統設計方法由于太陽能草坪燈獨特的優點，近年來得到迅速發展。草坪燈功率小，主要以裝飾為目的，對可移動性要求高，電路鋪設困難，防水要求高的場地適用。這些使得由太陽電池供電的草坪燈顯示出許多前所未有的優勢。

1、LED太陽能草坪燈的定義
??? 太陽能草坪燈主要利用太陽能電池的能源來進行工作，當白天太陽光照射在太陽能電池上，把光能轉變成電能存貯在蓄電池中，再由蓄電池在晚間為草坪燈的LED（發光二極體）提供電源。其優點主要為安全、節能、方便、環保等。適用于住宅社區綠草地美化照明點綴，公園草坪美化點綴。

2、LED太陽能草坪燈的結構組成
??? 由太陽能電池組件（光電板）、超高亮LED燈（光源）、免維護可充電蓄電池、自動控制電路、燈具等組成。
?
3、LED太陽能草坪燈的系統組成
??? 太陽能草坪燈升壓IC，能自動對充電和放電行為進行切換，當白天太陽能充電板感應到陽光時，自動切換到關閉燈光進入充電狀態，當夜色降臨太陽能充電板感應不到陽光時，自動切換到進入電池放電狀態開啟燈光。太陽能草坪燈升壓IC，能把1.5伏特的充電電池的輸出電壓提升到3.6伏特。

??? 一套線路板IC應配一節5號充電電池可以驅動1-7個LED發光二極體；多套線路板IC以此類推；太陽能草坪燈控制器的積體電路以及部分周邊組件，主要功能包含充電電路，驅動電路，光敏控制電路和脈寬調制電路等。該控制器具有高轉換效率：80~85%（典型值），可以減少太陽能電池版的功率要求；低啟動電壓：0.9V（最大值）；可調輸出電流等特點。

4、LED太陽能草坪燈的光源優勢
??? 目前多數草坪燈選用LED作為光源，LED壽命長，可以達到100000小時以上，工作電壓低，非常適合應用在太陽能草坪燈上。特別是LED技術已經經歷了其關鍵的突破，并且其特性在過去5年中有很大提高，其性能價格比也有較大的提高。

??? 另外，LED由低壓直流供電，其光源控制成本低，使調節明暗，頻繁開關都成為可能，并且不會對LED的性能產生不良影響。還可以方便地控制顏色，改變光的分布，產生動態幻景，所以它特別適用在太陽能草坪燈上。
二、太陽能樓道燈技術原理

樓道燈設計原理圖

??? 太陽能樓道燈屬于新型建筑照明系統。太陽能樓道燈單燈采用聲光控，實現人來燈亮，人走燈滅，節能，降耗，使用方便。太陽能電源系統安裝簡結，使用方便，也沒有停電限電顧慮。太陽能樓道燈使用了長壽命光源和低壓獨立電源系統，性能安全可靠，一次性投資，長期免費使用，可滿足住宅樓及辦公樓的不同需要，既符合了國家綠色節能建筑的要求，也提升了樓宇建筑的品位。

1、工作原理
??? 太陽能樓道燈包括有一個安裝在建筑物樓頂的太陽能電池和安裝在各個樓層的照明燈，以及統一安放的蓄電池，充放電控制器。蓄電池與各樓層的照明燈通過導線連接。負載采用LED燈具，并配合聲光控開關工作。

??? 白天，太陽能電池組件在一定強度的太陽光照射下產生電能，通過太陽能充放電控制器存儲到蓄電池內；夜晚，蓄電池通過充放電控制器為負載提供電能。通常，太陽能系統在設計時會根據實際情況增大蓄電池的容量，以保證陰雨天的照明。

2、系統性能指標
(1)照明功率范圍：2-5W；
(2)電源供給類型：直流；
(3)太陽電池轉化效率：>15.5%；
(4)系統電量效率：>85%；(5)太陽電池開路電壓：(6)太陽電池最大工作電流：<1.8A；
(7)蓄電池配置電壓：DC12V8、蓄電池欠壓保護點：11.6V±1%；
(8)蓄電池欠壓保護點：11.6V±1%；(9)蓄電池過充保護點：14.4V±1%；
(10)蓄電池過充恢復點：13.8V±1%；(11)具有蓄電池及太陽電池反接保護；
(12)具有負載短路和過載保護；
(13)控制方式：蓄電池過充過放控制，單燈光控聲控；
(14)系統燈具，LED燈具（直流）。

綜上可以得出太陽能路樓道燈優勢：
(1)節能：以太陽能光電轉換提供電能，取之不盡，用之不竭；
(2)環保：無污染，無噪間，無輻射；
(3)安全：低壓直流供電，絕無觸電，火災等意外事故；
(4)方便：安裝簡結，使用方便，也沒有停電限電顧慮；
(5)壽命長：太陽能電池板在20年以上，蓄電池3-5年，LED光源可達5萬小時以上；
(6)品位高：科技產品，綠色能源，使用單位重視科技，綠色形象提高，檔次提升；
(7)經濟性：一次投資，長期受用；
(8)適用廣：太陽能源源于自然，所以凡是有日照的地方都可以使用。

??? 樓道燈實例樓道的照明屬于公用設施，原則上安裝維護管理是業主及物業分攤的，現在樓道燈收費包括兩部分，其中一部分是維護費，另一部分是電費。不過實際中樓道燈收費不盡相同沒有統一的標準，使得業主與物業管理部門矛盾尖銳。還有許多樓道燈仍使用燈泡和老式開關通宵長亮，若將樓道燈改為LED照明，采用聲光控開關。這種以發光二極管LED為光源的固態照明燈，耗電量只是普通白熾燈的1/8，壽命卻是它的10倍。

??? 例如，小區樓道原來使用的25W白熾燈將改為3W LED燈，每盞燈就可以節約能源消耗8倍，即每盞樓道燈每年用電只需要1.68度電(原來需要18.25度)，300盞樓道燈只需要504度電，每年可節約4971度電。使用太陽能樓道燈不僅可以解決節能降耗使用方便，而且一次投資長期免費，緩解了物業管理部門與業主矛盾降低物業管理費用，綜合費用更劃算。

??? 所以從市場角度來看，不僅可以對現有樓道照明系統進行節能改造，還可以根據用戶要求加裝太陽能電源系統，前景廣闊適于推廣