復雜條件下新能源LED路燈應用解析

摘 要：隨著我國新能源的不斷開發與利用，新能源LED路燈開始應用于道路照明市場，并為新能源照明提供可新的發展契機。新能源LED路燈的高性能被廣泛應用于各個地區、各個環境當中，提高了照明系統的整體效率，提高了道路照明系統的靈活性及穩定性，并能夠在復雜的環境下實現系統的優化配置，并能夠在復雜條件下充分發揮自身的關鍵模型因素。本文通過對復雜條件下新能源LED路燈的應用進行分析與探討，旨在推進新能源LED路燈在道路照明市場中的向前發展，并全面提升我國的新能源路燈的不斷創新與發展。

關鍵詞：復雜條件;新能源LED;系統配置;影響因素

道路照明作為社會發展必不可少的公共資源，影響著人們的正常生活和社會治安。傳統的道路照明是通過電網進行運行的，會損耗大量的電力，并且一旦電路出現問題就會導致整體電燈出現故障，影響人們的正常生活。隨著科學技術的快速發展，LED照明技術得到快速的創新與發展，并廣泛的應用到道路照明市場中，同樣也為我國新能源照明提供了發展的契機，不僅節省掉電能轉換的步驟，提高了道路照明系統的整體效率，提升了道路照明系統的靈活性，開拓了新的發展道路。新能源道路照明可以適用于各種復雜環境中，需要光照條件充足、照明見效快的地區，包括光照條件較好的沿海、山區、農村等地帶，復雜條件同時包括了多雨、低光、高原等復雜環境，因此，就需要對新能源LED路燈的應用進行剖析，有針對性的應用到各種復雜條件中。

一、新能源路燈系統組成

（一）LED路燈燈具

新能源LED路燈主要采用兩種燈具，一種是只有光源的，一種是帶有DC-DC恒流電源的。新能源LED路燈的燈具大多采用DC-DC恒流電流，電流效率通常比市區的LED路燈要高，高達90%以上。光源的性能大多取決于燈具光學設計、燈具散熱功能、燈珠光電性能。燈具的設計對于不同環境是至關重要的。因此，面對各種不同的復雜環境，就需要有針對性進行合理的配光，來有效的發揮照明效果對復雜環境的作用。同時也要注重LED燈具的散熱功能，能能夠有效的平衡燈具產生的熱量，來有效的提升LED燈具的工作效率。對于新能源LED路燈最為關鍵的一點，燈珠的性能對系統的平穩運行至關重要，相比于市電LED路燈。

（二）太陽能板

太陽能板作為新能源LED路燈系統重要的能量收集和轉換的主件，被安裝在燈桿的頂部位置。太陽能板中的核心組件是硅基光伏cell，通常是由多種晶硅構成，常見的類型有單晶硅、多晶硅及非晶硅。現階段的新能源LED路燈大多采用單晶硅和對晶硅，在不同的光照條件下，太陽能組件的輸出功率使不同的，因而要對光伏組件在不同光照條件下的參數進行分析與探討是至關重要的。

（三）蓄電池

蓄電池是新能源LED路燈重要的能量儲存和釋放的主件。蓄電池通過白天將光能進行儲存，晚上進行能量的釋放來提供照明。常見的蓄電池類型有鋰電池、膠體儲能蓄電池、鉛酸儲能蓄電池等。現階段技術較成熟，性能、安全性最高的是膠體儲能蓄電池。隨著儲能鋰電池的價格降低，新能源電路開始逐漸采用鋰電池方案。鋰電池的優點就是能量和功率的密度比膠體蓄電池更有優勢，其體積和重量小，利于安裝，節約了資金投入。缺點就是環境適應力不足，所處環境的溫度太高或太低，都不利于電池的正常運行，其穩定性和安全性較低。因此，在穩固過高或過低的地區可以采用蓄電池深埋的方式。

（四）太陽能路燈控制器

照明系統的核心就是太陽能路燈控制器，是將燈具、太陽能組件、蓄電池進行有效控制的中心，并保障新能源路燈的平穩運行。目前常見的有兩種，一種是太陽能路燈充放電控制器，另一種是采用恒流控制一體機。后者在LED路燈應用中更為廣泛，太陽能路燈恒流控制一體機的最大負載為150W，最大光伏充電電流為15A，如果支持配置較高的話，會減少蓄電池的使用時間。針對復雜環境中的光照條件及溫度的差異性，應該對照明系統進行分時段的調控，并實現獨立的智能化管控。

（五）新能源路桿

新能源路桿具有專一性，是整個系統的重要支撐。包括燈臂、組件專用支架、燈桿主體、地下管線等。由于太陽能組件位于燈桿的頂端，因此，要考慮燈桿的穩固性及防風性，并充分結合燈桿的厚度、口徑、桿體及焊接度等因素，以應對復雜的環境因素。

二、復雜條件下新能源LED路燈的應用探究

（一）應用地區環境探究

隨著新能源LED路燈的廣泛應用與推廣，并逐漸應用與復雜的地區和地域。例如在西藏的昌都類烏齊縣尼扎行政村，位于高海拔地帶，地形比較嚴峻，因此需要通過衛星地圖工具對地形進行具體的勘測，并大致分析和探討安裝新能源路燈的位置和范圍。并通過追光系統來對區域內的光照條件進行記錄，從而對光照條件及不同季節的光照范圍進行全面的分析，且避免太陽能路燈安裝過程中的死角區域。因此，通過光照條件來準確的進行照明區域的設定，從而為充分的利用光照條件來為復雜地區提供充足的照明，方便了人們的生活和地區的發展。由此可見，針對不同的復雜環境，應該有針對性的進行路燈系統的設置，并結合當地的光照條件及氣候的變化情況來綜合的進行分析。

（二）系統配置關鍵要素及系統的改進方面

三、LED燈具功率的確定

準確把握LED燈具功率的方式比較簡單，可以采用前期調查然后進行深化總結的方法。實施的方法就是前期去往所要安裝燈具的地域對路燈理念的照度進行勘測，以及記錄下燈下的照度。并使當地居民和駐地隊伍對照明感應得到滿意的程度。隨后利用高光效的LED路燈進行不同水平角度的推測，最后選擇符合瓦數的LED路燈。同時為了減少功率的消耗，保障系統能夠平穩運行，選擇最佳的功率。同時根據當地居民的工作時間和生活習慣，來對不同的時段進行照明時間的設定，采取有效的策略來選擇適宜的功率保持照明工作的穩定性、安全性。

四、復雜條件下蓄電池的影響因素

蓄電池在不同的功率運作下，放電的時間是有所不同的。在同樣的室內環境下，同樣的蓄電池，同功率進行放電，12V和24V系統的俄方點時間卻又偏差。因此，要針對不同的氣候條件，來選擇適宜的蓄電池安置位置。因為蓄電池的溫度與容量呈負向關系，在寒冷的冬季，可以采用深埋且低于凍土厚度，并且使蓄電池的溫度保持在0℃以內。在寒冷的環境下，會嚴重影響蓄電池的放電及循環的次數，嚴重降低了電池的壽命，所以放電深度不得80%。

五、復雜條件下放電控制與優化燈具

為了提升LED路燈的穩定性及安全性，節約成本，可以采用串聯的方式進行燈具及燈珠的安裝，但在溫度較低的復雜環境下，燈珠電壓與溫度的高低為負向系數，從而導致燈具的實際耗能要高于標準耗能。因此要對燈珠光源的溫度系數選擇要合理的優化，并在輸出電流的前提下，減少串聯燈珠的數量，光源設計上精煉個減少功率的輸出。對于控制一體機中的恒流驅動模塊，對溫度區進行平衡的計算，選擇適宜的溫度來降低功率之間的偏差，從而促進整個系統的平穩運行。

結語：綜上所述，新能源LED路燈應用于復雜條件下，對于推動地區新能源發展和人們平穩生活具有關鍵性的作用。不同于傳統的太陽能路燈的配置性能及條件，新能源LED路燈系統對于復雜環境中所存在的惡劣天氣、寒冷低溫、暴雨暴雪、低光條件等因素進行了有效的反思與研究，并保障系統得到平穩運行，實現系統的優化配置，從而推進新能源LED路燈在我國新能源中的穩固發展，并為復雜環境提供了充足的照明條件，推進了我國各個地區的整體發展，實現了新能源技術的突破與創新。

參考文獻：

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作者簡介：寧勇，山東省泰安市寧陽縣城市管護服務中心，男，漢族，山東省泰安市寧陽縣，大學學歷，電氣工程師，研究方向路燈建設管理，路燈綠色新能源推廣應用。