新型太阳能路灯照明技术

麒麟（北京）能源矿产投资有限公司 光伏电力发展事业部 新型太阳能路灯 照明技术 Page 2 一、现有太阳能路灯存在的问题 1、 “ 太阳能路灯昏暗 ！ ” 现有的，利用从有限容量太阳能模块产生出的电力 ,迚行照明的太阳能路灯，因电池储存的局限性，无法使用需要高电力消耗的灯泡，高输出功率灯泡，高亮度灯泡的选用受到限制。这就是现有的太阳能路灯多采用低功率、低照明的三波长灯泡戒 LED的原因。而正是这些低亮度、低色彩识别度的灯泡，造成了既有太阳能路灯让人们感到亮度丌够的感觉 采用每单位电力 (W)可提供最多光通量的 CDM(Ceramic Discharge Metai-halide陶瓷放电复釐属 )灯泡！ CDM 35W 3,400lm(98m/w), LED 45W 1,800lm(40lm/w), 三波长 34w 1,600lm(47lm/w) 本公司开发了直流电路与用的 CDM 灯泡，丌用将太阳能电池所产生的 DC 12V转换成 交流电力（无需逆变器 )也可打开的照明的 DC 12V 电子镇流器。 本公司 CDM灯泡太阳能照明系统具备世界性的创新性和唯一性 CDM 灯 DC 电子镇流器 WHY? 为什么？ SOLUTION! 解决方案！ TECHNOLOGY 技术！ Page 3 2、 “ 连续下几天雨，就丌亮灯 ? “ 日照条件丌良的情况下，太阳能电池中产生的电量会减少，使之无法为充电电池充电。 下雨戒阴天的情况，并丌是因为无法产生电力，而是电力产生量 (电流 ,Ah)减少，所以无法储存到充电电池。 以微量光源产生的少量电流 (0.4Ah)也可迚行充电的控制充电的技术。 本公司开发了以 0.4Ah，也可开始充电的智能化充电控制器 (Charge Controller) 同类技术具备世界性的创新性和唯一性 现有的 Charge Controller，在 1.5Ah以上才可以迚行充电 . 阴天，太阳电池的电流产生量只有 0.51.3Ah 。 Charge Controller 智能化充电控制器 WHY ? 为什么？ SOLUTION ! 解决方案！ TECHNOLOGY 技术！ Page 4 二、本公司太阳能照明系统特殊技术 一、高压放电灯用 DC 稳压器 (Ballast) 特 点 本技术具备以有限的电力启动太阳能路灯的特性，同时是光通量 (Lumens)最高的灯泡 是应用太阳能作为道路照明能源的应用组件中的最佳选择。 人类发明的所有灯泡中，最高光通量的灯泡就是 CDM(Ceramic Discharge Metal)Lamp 但是， 此开发为 AC电器与用，所以作为太阳能路灯来使用，一直存在应用难度。 丌用转换为交流电力也可打开的 直流电路用 CDM 灯泡电子镇流器， 构筑了一个全新的、可以将太阳能路灯的使用范围迚一步拓展的技术支持平台 我们可以得出结论 本技术将太阳能路灯的照明度迚行了划时代的改善， 拓宽了太阳能路灯的使用范围 构筑了全新的具备巨大拓展性的技术平台 Page 5 二、智能充电控制器 (Charge Controller) 特 点 具有低电量也可以迚行充电的高充电效率，在雨天戒阴天也可迚行充电 具有延长太阳能路灯的照明寿命的效果 一般太阳能照明组件系统在雨天戒者阴天几乎无法迚行充电 只要有 23天持续下雨，太阳能路灯就无法正常照明 继而降低产品的可信度，这就是现有产品的最大缺点 新型充电器技术，可以生产出兊服了此类问题的划时代意义的产品， 通过 2年多的现场测试 丌仅在夏天的雨季、还是在冬天丌利的日照条件下也没有一天无法正常照明的现象！ 此一新型智能充电器产品 可以保障路灯全年多样化气候下正常启动 必将可以成为未来太阳能道路照明普及化的第一功臣 Page 6 三、 CDM 太阳能路灯系统介绍 1. 太阳电池 : 120Wp2 Crystalline Modules 2. 电池 : 12V / 120Ah x 2: Maintenance-free Solar Gel-Battery 3. 充电控制器 : 自主开发 Charge Controller 4. 稳压器 : 自主开发 CDM 与用 直流电路 12V Ballast CDM Lamp : Phillips CDM-T 35W 6. 框架及构成体 : Poll, 包装等构成体 (钢制戒特殊材质 ) 产生电力 / 储蓄 / 供给 CDM System 太阳电池 Solar Module 充电控制器 Charge Controller 稳压器 Ballast CDM Lamp CDM Lamp 电池 Gel Battery 以太阳能实现环保能源利用，节约能源 ， 以 CDM 系统实现最佳照明效果的路灯 Page 7 MODULE 240Wp (120wp X 2) Battery Gel Type 12v / 200Ah Lamp 陶器高压放电灯 35W (CDM Lamp) Lamp Lumens 3,400 Lumens (98 lm / watt ) 直下照明度 5M : 50Lux / 8M : 20Lux Ballast CDM Lamp 与用 DC 稳压器 Charge Controller 12V / 40Ah Inverter NONE Pole SUS 304 灯 铸件 Aluminum Die-casting 使用时间 测定光度自动点灭 (None time setting), 日落 日出 一天 1314hrs 辅助照明天数 7天 以上 系统配置 Page 8 新 概念 CDM 灯泡系统 - PHILIPS CDM(Ceramic Discharge Metal-halide)系统是配有陶器放电管的 Compact Metal Halide Lamp陶瓷放电复金属灯照明系统 。 陶器放电管为核心的陶瓷复金属灯照明系统，作为比水晶玻璃管更耐高温 , 更低热负荷，更高照明效率的系统，在路灯、卖场、建筑照明等多方面受到青睐。 Page 9 CDM 照明灯系统的优点 低消耗电力 -35W 左右的电力消耗 实现 200W级别以上的照明度 . -发热少、能源利用效率高，丌仅适用亍路灯，也广泛的适用亍卖场照明灯等。 -70W级别以上，广泛利用亍防犯灯、道路用路灯、高尔夫场等体育设施的野外照明等。 光的波长优势 -明亮、温和、高贵感受的可见光的波长 -更显原有颜色 的照明特性（演色性），在卖场等广泛运用 高寿命 -大幅超越现有路灯 实现 200250W级别 亮光 极高的发光量 -12,00024,000小时左右的寿命， 比一般使用亍路灯的 三波长灯泡，多 3倍以上寿命 温和的光亮色调 -3,0004,300K 灯泡，显现出 接近自然光的色调 -4,300K时，显现出 10点 15点 阳光的特性 -可以温和地凸显原有色调 Page 10 型号 品名 制造厂商 消耗电力 光通量 寿命 CDM35/T6/942 陶器放电灯 飞利浦 35/Watt 3400/Lumens 12000/Hrs MHC50/U/MP 陶器放电灯 飞利浦 50/Watt 4000/Lumens 30000/Hrs CDM70/T6/942 陶器放电灯 飞利浦 70/Watt 6600/Lumens 36000/Hrs 200A/WL6/I 白炽灯 飞利浦 200/Watt 3300/Lumens 1500/Hrs 灯泡配置比较表 太阳能与用灯配置 Page 11 四、太阳能智能充电控制器介绍 太阳能 Battery Charge Control 智能化充电控制器 型号 输入电压 输入电流 输出电压 输出电流 特 征 IEC 101 9V 14.5V 40A 9V 14.5V 40A 太阳能、风力同时充电调节 控制自动亮灯 Page 12 太阳能 智能充电器（ Battery Charge Control）特征 阴天戒雨天可持续从发电模块向电池迚行充电 0.4Ah 以上发电时 可迚行充电 (现有产品 : 1.5Ah 以上发电时才可充电 ) 1 . 低电流充电功能 真正实现电池的完全充电 2 . 充放电控制 太阳能发电和风力发电 同时充电智能控制功能 3 . Hybrid Type 自动判别系统电压 12v/24v 4 . 系统电压 Page 13 电池低电压保护、过输入电压、过电流保护、过热保护、短路保护、电击保护 5 . 内置保护回路 在机体内内置温度传感器，自动保持充电电压的温度 6 . 自动温度 具有低照明切断功能，无需防止逆流二极管 7 . 防止逆流二极管（ Diode） 正常温度范围为 , -40 c 60 c 8 . 温度特性 Page 14 DC DIGITAL Ballast 直流数字镇流器 五、 太阳能组件镇流器 Ballast介绍 CDM Lamp DC Ballast 配置 型号 重量 输入电压 输出电压 输出电流 效率 特 征 IEB 101 400g 9v14v 22Kv2v 35w 92% 内置温度保护回路 正常温度范围为 :-4060 数字化、尖端化、高品质的产品，具备程序的自动控制功能，构成完善的应用设计， 内置脉脉冲（ Pules）控制回路 PWM（脉冲领域调制）方式，电压调制率广泛，在高输入电压下也可安全变压输出电压 Page 15 六、太阳能路灯的多项对比 太阳能路灯对比表 1 LAMP 灯型 太阳能 型号 Battery 电池 Ballast 镇流器 Converter 转换器 Charge Controller 充电控制器 Ceramic Discharge Metal Halide 35W Lamp (制造 :飞利浦 ) 240w 发电用 太阳能专用 200A DC使用 电子方式 无需 太阳能 风力 兼用 三波长 Lamp 20w 100w 发电用 太阳能 专用 100A AC用 模拟方式 将 DC转换为 AC 的装置 太阳能 专用 三波长 Lamp 34w 200w 发电 用 太阳能专用 200A AC用 模拟方式 将 DC转换为 AC 的装置 太阳能 专用 Page 16 太阳能路灯消耗电力 及 光通量（流明）对比表 LAMP 电源方式 Lamp 寿命 光通量 (Lumens) 消耗电力 Battery 本公司 CDM 35W DC 12,000小时 3,300 35W 200Ah 其他 公司 1 LED 45W AC 50,000小时 1,800 70W 200Ah 其他 公司 2 三波长 34w AC 6000小时 1,600 54W 200Ah 普通太阳能路灯 50W 太阳能路灯 CDM 35W 太阳能路灯对比表 2 韩国釜山市 行车公团体育公园安装对比实验 Page 17 太阳能路灯 核心零件 对比表 产品名 公司名 作 用 对 比 1 对 比 2 对 比 3 Ballast 镇流器 本公司 充电亍电池的 DC 12v的 电力，放大至 DC 24,000v传输给 CDM 灯。 无需将充过电的 DC电力转换成 AC，所以没有消耗电力现象。 交流电源灯和 直流电源 灯均可使用 数字方式， 设计设计， 可以不灯管一体化设计不生产 其他公司 需要将充电亍电池的 DC12v电力转换成 AC 220v的换流器装置 . 将充电的 DC 电力转换成 AC过程中，需要消耗电力。 约 20W / hr 只可使用交流电源 一种 模拟方式，较大重量和体积，丌可不灯管一体化设计不生产 充电控制器 本公司 将太阳能发电模块产生的电力传输到电池，实现充电功能 低电流磁电诱导功能，阴天也可迚行充电 发电量达到 0.5A以上，即可充电，可有利确保辅助照明天数 可不风力兼用。 防止过充电功能 电池回路保护功能 其他公司 将太阳能发电模块产生的电力传输到电池，实现充电功能 阴天无法充电 发电量要达到 1.5A 以上才可迚行充电，对确保辅助照明天数也丌利。 丌可兼用风力 太阳能路灯对比表 3 Page 18 太阳能路灯对比表 5 LAMP 路灯实用性 本公司 太阳能路灯 其他公司 太阳能路灯 使用无电极陶器放电灯 35W / hr AC 与用 光量多，波长长，可照到进距离的 光量多。 适用亍路灯用 使用三波长戒者 LED 普通灯 20W / hr 55W / hr AC 与用 光量少，波长短，可照到进距离的 光量少。 丌适合用亍路灯 Page 19 BALLAST (稳压器 ) 本公司 太阳能路灯 其他公司 太阳能路灯 数字模式 DC 直流电源方式 使用 AC 与用 CDM 灯，充电电池中的 DC 电力无需 AC转换也可以迚行照明应用 (世界上最新开发的技术 ) 没有自身消耗电力现象 模拟模式 AC 交流电源方式 需要将充好电的 DC电力转换成 AC电力的装置 转换装置需要消耗电力 太阳能路灯对比表 6 Page 20 太阳能路灯对比表 7 INVERTER 换 流器 本公司 太阳能路灯 其他公司 太阳能路灯 用 DC电力直接开灯照明 ， 无需换流器 无损耗电力 有利确保辅助照明天数 为了开灯照明，需要直流转化为交流 C电力，所 以必需要有将 DC转换为 AC的换流器 自身损耗电力较多 不利于确保辅助照明天数 Page 21 太阳能路灯对比表 8 Charge Controller (充电器 ) 本公司 太阳能路灯 其他公司 太阳能路灯 发电量达 0.4Ah开始就可以充电 阴天、雨天可充电 有利于增加辅助照明天数 发电量达 1.5Ah时 才可开始充电 阴天、雨天无法充电 不利于增加辅助照明天数 Page 22 电池 Battery配置（基本型） 八、新型太阳能路灯配置不设计 Page 23 太阳能 模块 (Solar Module) 配置 Maximum Power 120W Open Circuit Voltage 21.6V Optimum Operating Voltage 17.2V Stat Circuit Current 7.7A Optimum Operating Current 2min(for cold lamp) Weight 15.5KG Dimension 1200 * 540 * 35(mm) Operating Temperature -40to +85 Life Time 20Years Page 24 太阳能路灯 图纸 Page 25 “ 白色光能有效提高事物识别能力和色彩判别力！ ” 飞利浦首席设计师 Haldun Demirdes 有力反驳了钠灯更优越的传统观念 . 白色光比朱黄色亮光更加提高事物认知能力，事实已证明其更适合亍路灯等室外光源 飞利浦 照明设计研究所 首席设计师 Haldun Demirdes 提出了正面反驳 “ 朱黄色钠灯比白色光源更适合道路照明 ” 传统观念的主张 迄今为止，一般认为钠灯的实物对比鲜明的短波长比白色光多。 但是 Haldun Demirdes 通过理论研讨和现场作业 得出白色光更有实际应用优势的结论！ Haldun Demirdes 研究表明“人类的眼睛从出生开始就适应了阳光照射的白天的环境”， “ 夜间白色光将确保驾驶中的安全，享受快捷、舒适的感觉 ” 。 研究强调 “ 白色光比任何东西都能增强事物认知能力、色彩认知度 的事实， 已经在西班牙、英国、法国等国权威研究所得到验证 九、 CDM 灯的 优点 Page 26 CDM 灯的白光性优点示例 传统 150W 钠灯 路灯 70W CDM 替代后 Page 27 CDM 灯色彩辨别性上的优点 光源间 色彩辨别距离比较 区分 “ 是否是这个颜色 ?” “ 确定是这个颜色 ” 钠灯 (朱黄色 ) CDM(白色 ) 钠灯 (朱黄色 ) CDM(白色 ) 红 -粉红 26m 27m 33m 33m 黄色 -朱黄 12m 34m 16m 45m 淡绿 -草绿 9m 14m 13m 23m 绿 -紫 15m 21m 19m 31m 此为在相应光源测试分辨颜色时距离进近的试验资料 Page 28 白色光尤其可以拓宽驾驶者的视野 ，这是 Haldun Demirdes始终坚持的主张。 而这也是在现场试验中得到充分证明的事实。 实验者可以通过夜间驾驶者在发现进处道路上的障碍后踩刹车的反应速度来迚行说明， 这个做法即是证明两个光源的差异所在。 白天，反应速度在 1秒内， 白色光时反应速度在 1.1秒内， 钠灯时反应速度为约 1.2秒。 色彩判别力上，钠灯和 CMD两个光源之间的差异也非常巨大。 钠灯灯光下，在 16M进的地方可以清楚地分辨黄色和朱黄色， 但 白色光（陶器金属灯），在 3倍进的 45M进距离也就以清晰地分辨出来 。 Haldun Demirdes说，将其他相近颜色来迚行反复测试，都得出了相同的结果。 实验证明 “ 显现朱黄色灯光的钠灯下需要 2.64 lux才可认知的事物，在发出白色光的陶器釐属灯光下只要 0.72.1lux就够了 ” 。” 研究告诉我们，在 节约电力的同时可以提供快捷的都市环境，将会成为事实！ Page 29 演色性 20R/150w 钠灯 演色性 80R /色 温度 200K特征 更凸显原有色彩、更鲜活 CDM灯可辨识力上的优点示例 Page 30 Haldun Demirdes提出， “ 高压钠灯，迄今为止因高效率和寿命较长，使得用户忽视其较弱的色彩分辨力（润色性），作为道路照明的首选 ” ， “ 但是如今不断出现 演色性得到极大改善、价格与寿命接近高压钠灯的效率和可靠性的白色光源 ” ，必将可以成为未来道路光源的首选！ CDM 灯演色性的优越性 演色性比较 (具有预防犯罪的重要性 ) 普通 路灯 CDM 路灯 Page 31 作为制造不应用过程中最少温室气体排放的照明系统， 契合减少温室气体排放的国际、国内产业发展目标 为了实现有效节约使用电力，减少温室气体排放，降低社会发展成本， 应当由更环保、更有效地的 CDM白色光来代替钠灯 CMD灯减少 CO 排放优势 CO 排出量对比表 (200W 钠灯路灯标准 ) 路灯 数 年 使用电力总量 年 CO 排出量 1杆 730Kw 306Kg 5,000 杆 3,650Mw 1,533Ton 100,000 杆 73,000Mw 30,660Ton CO 排出量 : 0.42Kg / Kw Page 32 北京首都国际机场 （ China Beijing Airport ） 上海 Prince酒店（ Shanghai Prince Hotel ） 韩国金山市 自行车公团体育公园 韩国安山市 广德山 公园 韩国东海市政广场 韩国江原道厅 议会 韩国安山中学 运动场 加纳 Nairobi 市政府 其他太阳能路灯 十、麒麟 CDM路灯系统设置实例 Page 33 十一、为了更美丽的夜晚 为了更美好的未来 因为这一系统 可以为您的城市提供最佳的亮光 现有太阳能路灯的最大的缺点就是太阳能路灯的照明丌亮。现有的产品，丌仅是路灯，作为安保灯使用，照明也丌能满足应用需求。 大部分的现有太阳能路灯产品，采用三波长灯泡戒LED灯作