太阳能路灯培训课程.ppt

太阳能路灯培训资料,杭州浙大桑尼能源科技有限公司201148,太阳能路灯系统包含：1、太阳能板2、蓄电池3、控制器4、灯杆5、光源6、地埋箱7、基础、地龙太阳能板负责通过光伏效应发蓄电池存储电量控制器控制充放电及亮灯时间,太阳能路灯的构成,路灯组成示意图,简介蓄电池是系统中的储能单元，通过蓄电池的串联，并联构成电池组，太阳能电池组件产生的直流电经过控制器进入蓄电池，储能电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术十分成熟，其容量的选择受负载功率和连续无日照时间定。,蓄电池相关知识,分类1.铅酸蓄电池2.胶体蓄电池,重要技术参数1.电压V2.容量AH(WH)3.尺寸4.工作温度范围5.循环次数（使用寿命）6.充电电压及电流,简介光伏控制器是独立光伏发电系统中非常重要的部件，控制光伏阵列对蓄电池组进行充电，并控制蓄电池组对后负载的放电，实现蓄电池组的过充和过放保护，对蓄电池进行温度补偿，并监控蓄电池组的电压和启动相关辅助控制；,控制器相关知识,分类1.普通控制器（光控+时控）2.智能控制器（液晶显示，经纬度控制器）,技术参数1.工作电压2.工作电流12V/10A3.反接保护4.短路保护5.防雷保护6.温度补偿功能,简介灯杆是整个路灯的支撑部分，对其硬度，高度，抗风能力，防腐等有较高的要求；现在常用的材料为Q235,通过一些列生产加工工艺制作而成；表面喷镀80um的防腐层；,灯杆相关知识,标准灯杆尺寸参数表,简介传统的普通路灯一般使用的是交流大功率（250W,400W）低压钠灯作为照明光源，太阳能路灯采用的是低压直流长寿命LED等光源；,光源相关知识,常用光源,技术参数1.工作电压2.使用寿命3.光强4.色温,LPS低压钠灯结构原理,低压钠灯是具有热电极的低气压弧光放电灯，其结构如图所示。灯的管芯玻璃壳用抗钠玻璃制成，以防止高温工作时玻璃受钠的腐蚀。灯中充有510mm汞柱的氖氩混合气(含氩气1%)和金属钠滴。灯通电后，氖气放电，发出红光，然后由于放电发热使钠滴逐渐蒸发产生钠蒸气，逐渐代替氖气电，而辐射出强烈的黄光。为保持一定的钠蒸气压，放电管表面要维持定的温度(250300)，所以在菅芯外还有一外玻壳，外玻壳的内壁上涂有层透明的红外线反射材料(多用三氧化二锢)，以使得放电管辐射的红外线反射回放电管，减少热辐射损耗，两层中间抽真空。低压钠灯主要辐射589nm和589.6nm两条谱线的单色光，所以灯颜色发黄，且显色性差，但发光效率高。,LPS工作原理,HPS高压钠灯结构原理,高压钠灯与高压汞类似，是高强度气体放电灯，其结构如图所示。当接通电源后，灯内一小时电热丝加热双金属片，使双金属片经一定时间后变形，弹开触点断开电路。这时在镇流器上产生一感应电动势，与电源电压叠加，产生1个1000多伏的脉冲电压使放电管击穿放电。当灯内不装双金属片开关时，采用外触发器触发灯点燃。启动后，首先是低气压的汞钠蒸气和氙(氩)气放电，随着温度的升高，放电管内气压逐渐增加，电弧趋于稳定。与高压汞灯一样，高压钠灯需要段启动时间，约510min达到稳定工作状态。,LPS型号及其光效,LPS型号及其光效,飞利浦科斯茂COSMOPOLISCPO-TWHITE,飞利浦科斯茂COSMOPOLISCPO-TWHITE,1舒适动感的暖白光提高城市道路照明质量和安全性铂胜电器-2800K色温提供舒适温馨的白色光，提高道路照明质量和安全-相比高压钠灯更优异的显色性（Ra65），提升城市夜晚的吸引力2和谐的环境-绿色旗舰产品，节能环保-高系统光效,与高压钠灯相比节能10%，比室外用陶瓷金卤灯节能30%，比汞灯节能150%-优化的电弧管构造，达到道路照明的最佳光学和灯具设计-扭拧式灯座设计保证最优化的燃点位置，达到良好的光学效果-更长的使用寿命，比室外用陶瓷金卤灯寿命提高50%-减少环境的污染和二氧化碳的释放3体积小巧，便于灵活的灯具设计，美化城市景观-相比高压钠灯和汞灯小65%，可最优化光学和灯具设计4具有良好的调光特性，配备调光型电子镇流器可进行道路照明的节能改造-按合同能能源管理（EMC）模式进行道路照明的改造,飞利浦科斯茂COSMOPOLISCPO-TWHITE,LPS与CW,HPS与CW,控制器种类,控制器主要功能,蓄电池管理功能：保证蓄电池工作在最佳充电和放电状态，避免蓄电池出现“过容量充电”或“过容量放电”，从而保证蓄电池的正常使用寿命。具有光控（太阳光照强度控制）、时控（路灯或用电器输出的定时控制）、温控（随着环境温度的变化自动调整控制参数）等多种控制功能。作为太阳能路灯控制器使用时，具有“傍晚起控、上半夜路灯全亮（时间可调）、下半夜路灯全灭或半亮（可选）、凌晨路灯再次全亮（时间根据季节由控制器自动设置）、天明路灯全部熄灭”的四阶段程序流程自动控制功能，用户通过面板按键预选参数可以改变四阶段程序的控制流程（见使用方法）。具有数据采集和数码显示功能：通过微电脑芯片中的多路A/D模数转换电路，可以自动采集太阳能电源系统中的多个工作参数（蓄电池电压、太阳电池光伏电压、环境温度、上半夜路灯全亮的定时时间等），然后由3位数码管进行手动循环显示。具有温度自动补偿控制功能：随着环境温度的改变，可以自动改变蓄电池管理程序控制参数的设定值，以防止出现蓄电池冬天“欠充电”或夏天“过充电”的现象。具有多种自动保护功能：；例如太阳电池反接保护、蓄电池反接保护、蓄电池开路保护、夜间防反充保护、输出短路保护等。,控制器参数,额定工作电压：12V或24V。额定工作电流：5A。过充电压点：14.4V0.1V或28.8V0.2V过压恢复点：13.6V0.1V或27.2V0.2V过放电压点：10.8V0.1V或21.6V0.2V过放恢复点：12.3V0.1V或24.6V0.2V太阳能电池与蓄电池间电压降：小于0.4V。蓄电池与负载间电压降：小于0.23V。空载电流：小于10mA。K开路电压：25V或50V。,路灯控制器工作模式介绍,路灯控制器工作模式介绍,路灯控制器工作模式介绍,路灯控制器工作模式介绍,控制器常见故障,普通光控+时控路灯连接图,双路控制器的使用半功率,蓄电池,二.铅酸电池构件组成介绍,池壳：ABS（含电池槽、中盖、盖片）正极板：二氧化铅（PbO2）负极板：海绵状铅（Pb）隔板：超细玻璃纤维（AGM）电解液：硫酸水溶液（H2SO4）端子：铜镀银或铜镀锡密封胶：环氧树脂安全阀：三元乙丙胶O型圈：三元乙丙胶,蓄电池放电,蓄电池原理,铅酸电池工作原理,Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O铅二氧化铅硫酸硫酸铅水（负极）（正极）（电解液）（固体）（固体）（液体）（固体）（液体）注：反应为可逆反应，且在固、液交界面处进行。,蓄电池常见故障,1、鼓肚变形1.1、鼓肚变形的原因a、过充电充电器浮充充电电流过大而又无定时功能充电器参数漂移后充电电压过高b、环境温度过高c、单格短路d、酸密度过高e、电池单格加酸误差过大f、隔板吸酸量及定量偏差过大g、极板氧化度不一样,蓄电池故障,2、短路2.1、短路原因a、隔板设计过薄b、枝晶短路c、极板有毛刺飞边d、对焊件过高试盖时敲打过低e、过充电后活性物质脱落底部短路f、电解液加的过多，充电时短路现象：电压过低，充不起来。,蓄电池故障,2、短路2.1、短路原因a、隔板设计过薄b、枝晶短路c、极板有毛刺飞边d、对焊件过高试盖时敲打过低e、过充电后活性物质脱落底部短路f、电解液加的过多，充电时短路现象：电压过低，充不起来。,蓄电池故障,4、虚假焊现象a、端子虚焊b、过桥虚焊c、汇流排假焊d、接触不良现象：开路电压正常，一放电电压瞬间就下降到很低，甚至到0V。,蓄电池故障,5、断路a、烧焊质量不好b、路面凸凹不平c、端子扭断现象：开路电压为0V。,蓄电池故障,6、自放电过大a、电池补水时，纯度不够，杂质离子过多。b、电池所用原材料纯度不够。c、环境温度过高.,国家机动车道路照明标准,人行道路照明标准值及灯具排列方式,本标准是普通道路照明用的，在LED道路照明中只做参考，目前没有明确规定。截光型灯具就是最大光强方向在065，其90和80角度方向上的光强最大允许值分别为10cd/1000lm和30cd/1000lm的灯具。半截光型灯具就是最大光强方向在075,其90和80角度方向上的光强最大允许值分别为50cd/100lm和100cd/1000lm的灯具。非截光型灯具就是其在90角方向上的光强最大允许值为1000cd的灯具。,1.设计思想根据能量守恒原则：发电量=用电量+其他耗电量；太阳能组件的发电量等于负载的耗电量加上导线损耗，蓄电池效率，控制器损耗等；2.设计条件2.1使用地区（有经纬度推算当地峰值日照时间）；2.2使用时间；2.3阴雨天数（有此条件推算蓄电池容量）；2.4其他必备条件；,太阳能路灯一般设计原理,路灯主要参数,路灯主要参数,路灯配置简易计算,路灯简易配置计算,蓄电池的容量BC计算公式,BC=AQLNLTOCCAh(1)式中：A为安全系数，取1.11.4之间；QL为负载日平均耗电量，为工作电流乘以日工作小时数；NL为最长连续阴雨天数；TO为温度修正系数，一般在0以上取1，10以上取1.1，10以下取1.2；CC为蓄电池放电深度，一般铅酸蓄电池取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.85。,路灯简易计算配置,2019/12/12,46,可编辑,路灯简易计算配置,路灯计算,国内资料,整套路灯方案设计流程,例：太原某地有路宽为18米，双向4车道，请根据现有数据合理规划路灯布置？,1.根据国家道路照明规范要求，此车道为机动车道，平均照度要达到20LUX以上；2.根据当地情况，本道路采用双侧对称排列模式；3.假定客户要求平均照度为25LUX，则依据国家有关标准和相关公式，求出灯具的总光通量：平均照度=光通量X灯具数量X灯具利用系数/（维护系数X照射面积）求出光通量=8100LM,用容量估算求平均照度,平均照度=光通量X灯具数量X灯具利用系数/（维护系数X照射面积）其中：灯具利用系数取0.42维护系数一般取1.2例如：某道路宽24米，灯杆间距20米，根据国家道路照明规范要求假定平均照度为23LX，求光源的光通量？那么光通量=23X12X20X1.2/0.42=13000LM,4.根据总光通量，估算光源大小本例中采用史福特照明LED光源，有DIA软件模拟得出90WLED比较合适；5.根据光源大小，设计条件进一步计算得出光伏组件大小，以及蓄电池尺寸；由软件依次算出一下数据：见下图,6.根据以上数据列出路灯材料清单,道路照度手算公式：道路照度灯具光通量路灯为对称布置时取，单侧和交错布置时取利用系数K混泥土路面取1.3，沥青路面取2B路面宽度D电杆间距,工程计算法来计算路面的平均亮度,采用工程计算法来计算路面的平均亮度，其计算公式如下：/式中，路面平均亮度，一般取/；光源光通量（lm）；利用系数，取值；维护系数，取值；道路宽度（）；安装距离（）；平均照度换算系数，沥青路面取，混凝土路面取.在实际工程计算中，应根据道路的宽度，所选用照明器的光通量来计算安装距离。,在实际工程验收测量中，测量平均照度比测量路面平均亮度更容易，路面平均亮度可通过下式用平均照度验算：/（）/式中，路面平均亮度（/）；平均照度（lx）；单个光源的光通量（lm）；光源的盏数；光通量利用系数；灯具维护系数；照明面积（）；平均照度核算系数，对于沥青路面取值，对混凝土路面取值.,质量保证条款,产品保修非自然灾害及人为过失引起的产品质量问题，对整套太阳能路灯各主要部件保修如下：蓄电池：1年光源：1年组件：5年控制器：1年,免责条款对因地震、洪水、雷电等自然灾害，不是因为本公司的责任而发生的火灾，第三方操作、失盗、损坏、意外事故或因在不正常情况下使用引起的损失不承担任何责任；b.对因未遵守本使用说明书而引起的任何损失不承担任何责任；c.对因与本公司无关的设备结合使用而引起的故障造成的任何损失不承担任何责任；,单套路灯货物清单,产品构造,货物储存及工作环境,储存及工作环境储存要求1）空气流通，灰尘少2）环境温度：-20至603）相对湿度低于90%，不易结冰霜4）原理腐蚀性物质5）长期闲置，需每月充放点一次工作环境1）工作温度：-15至502）湿度：0至90%,选址,1根据路向和灯具光源位置，选择灯具光源朝向，满足路面最大照射面积。2太阳能路灯必须安装在光照充足且太阳能板迎光面上全天没有遮挡阴影。太阳能板朝向正南。3太阳能灯具要尽量避免靠近热源，以防影响灯具使用寿命。4环境使用温度：-2060。在比较寒冷的环境下，应适当加大蓄电池容量。5夜晚太阳能电池板上方不应有直射光源。以免使灯具控制系统误识别导致误操作。6太阳能能路灯安装位置下方不能有其他设施（如电缆、管道等）.,地基,1.地基预埋件的安装：在原有基础上进行二次加工焊接为整体。,地基坑开挖,勘测地质情况，如果土质为硬地，安装灯具的位置开挖约1立方米的坑（尺寸根据图纸要求），如为松软土质或有特殊要求，开挖深度另定。,地基浇筑,地基预埋件放在地基浇筑坑正中，（如图所示）。以C20混凝土浇筑密实、牢固。,地基浇筑图,系统实物连接图,安装低压钠灯灯管组图,打开灯具,装入低压钠灯灯管,使低压钠灯灯管进入固定金属环内,安装灯管后玻璃向上放置,低压钠灯电子镇流器安装说明,1、组装灯具，安装光源，注意正负极的连接（红正黑负）参考如下图文进行连接：说明：黑色护套为电源输入端：红线DC+12V/24V（输入电压见产品标贴蓝（黄）线：负极（在试灯时：请先接灯，再接电源，然后打开电源开关）灰色护套为电子镇流器输出端：接低压钠灯（输出功率见产品标贴）,LPS安装方法,安装方法：安装前，请确认已经关闭供电电源，以免触电。将灯具接头打开。取出低压钠灯和电子镇流器，将灯泡安装在灯座上，U形内管应平行面对地面，以保持最大的光照度。确定灯泡已完全固定好，并防止灯泡灯座变形。镇流器输出端与灯泡的连接器接好。将镇流器输入端通过一个外接保险丝盒与12V/24V直流电源供电端连接。所有输入导线均采用红、黄两种颜色，红色为正极，黄色为负极。连接时正极对正极，负极对负极，严禁错接，否则会损坏系统。检查供电（电瓶）电压处于正确的工作范围内。检查所有安装步骤，确认正负极正确无误，方可接通电源，打开灯。,穿线缆到路灯中,一、穿光源到控制器线缆；二、穿组件到控制器线缆；,安装光源：60安装口径，固定灯头，连接光源电缆（注意正负极性的正确性）,安装灯杆安装托架，线缆穿过托架，调整托架方向朝向赤道！连接组件线缆.,安装好支架后固定太阳能电池板，电池板线盒方向相同即可方便线缆连接,连接组件线缆本路灯为24V系统为两块组件串连连接,安装蓄电池壁挂箱，安装高度5米或根据实际安装适当调节安装蓄电池箱在光源灯臂的另外一侧（如下左图）,吊装,a.灯杆起吊之前，先检查各部位紧固件是否牢固，灯头安装是否端正，太阳能板朝向是否正确朝向赤道。b.起吊安装后，锁紧法兰部位膨胀螺丝。,安装蓄电池到蓄电池箱内，连接控制电缆：一、连接蓄电池到控制器电缆。二、连接组件到控制器