太阳能路灯由以下几个部分组成:太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳。
1、太阳能电池板:
太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分,也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送至蓄电池中存储起来。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。在太阳光充足日照好的东西部地区,采用多晶硅太阳能电池为好,因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶低。在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区,采用单晶硅太阳能电池为好,因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。非晶硅太阳能电池在室外阳光不足的情况下比较好,因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。
2、太阳能控制器
无论太阳能灯具大小,一个性能良好的充电放电控制器是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命,必须对它的充电放电条件加以限制,防止蓄电池过充电及深度充电。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿功能。同时太阳能控制器应兼有路灯控制功能,具有光控、时控功能,并应具有夜间自动切控负载功能,便于阴雨天延长路灯工作时间。
3、蓄电池
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,蓄电池过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上,系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20~30%,才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。
4、光源
太阳能路灯的质量稳定与否,取决于各部件的质量,以及拼装工艺。
太阳能路灯采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用的重要指标,一般太阳能灯具采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、DLED光源。(1)低压节能灯:功率小,光效较高,但使用寿命两千小时,电压低灯管发黑,一般适合太阳能草坪灯、庭院灯。
2)低压钠灯:低压钠灯光效高(可达200Lm/w),但需逆变器,低压钠灯价格贵,整个系统造高,采用较少。
(3)无极灯:功率小,光效较高。该灯在220V(纯正弦波,频率50赫兹)普通市电条件下使用,寿命可以达到5万小时,在太阳能灯具上使用寿命大大减少和普通节能灯差不多(因为太阳能灯具都是方波逆变器,太阳能电源220V输出频率、项位、电压都是不能和普通市电相比的)。
(4)LED:LED灯光源,寿命长,可达一百万小时,工作电压低,不需要逆变器,光效较高,国产50Lm/w,进口80Lm/w。随着技术进步,LED的性能将进一步提高。笔者认为LED作为太阳能路灯的光源将是一种趋势。
路灯控制系统由主控中心、路灯智能控制中心、路灯控制盒三大部分组成。配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送,主控中心可以通过GPRS无线通信网络或路由器与路灯智能控制中心实现数据传输。智能控制中心接收到主控中心的命令后再通过电力线载波的方式将监控中心的命令传送到各支路的路灯分控盒。与此同时,路灯智能控制中心通过电力线载波模块对每一个路灯的温度、亮度、电压、电流等情况进行检测,并向主控中心发送电压电流异常报警、路灯故障报警、超高温度报警等信息,以达到对每个路灯进行管理控制的目的。
LED太阳能路灯系统,由太阳能电池、路灯控制器、蓄电池、市电供电、开关电源和LED路灯等五部分组成。其中,路灯控制器是整个系统的控制核心,用于对蓄电池的充放电控制、LED路灯的亮灭控制、市电供电的自动切换控制及相关保护控制等;太阳能电池用于把太阳能转换成电能,并且路灯控制器通过采集太阳能电池电压的大小来判断是白天还是黑夜;蓄电池是整个系统的储能设备,白天时太阳能电池给蓄电池充电,晚上或阴雨天时LED路灯由蓄电池来供电,并且路灯控制器可以采集蓄电池电压,当蓄电池供电不足时切换至市电供电。
太阳能电池组件一般选用单晶硅或者多晶硅太阳能电池组件;LED灯头一般选用大功率LED光源;控制器一般放置在灯杆内,具有光控、时控制、过充过放保护及反接保护,更高级的控制器更具备四季调整亮灯时间功能、半功率功能、智能充放电功能等;蓄电池一般放置于地下或则会有专门的蓄电池保温箱,可采用阀控式铅酸蓄电池、胶体蓄电池、铁铝蓄电池或者锂电池等。太阳能灯具全自动工作,不需要挖沟布线,但灯杆需要装置在预埋件(混凝土底座)上。太阳能路灯系统可以保障阴雨天气15天以上正常工作!它的系统组成是由LED光源(含驱动)、太阳能电池板、蓄电池(包括蓄电池保温箱)、太阳能路灯控制器、路灯灯杆(含基础)及辅料线材等几部分构成。