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欧切斯航标灯参选2016中国国际照明灯具设计大赛

时间:2019-12-04 23:28来源:照明工业
功能参数:功率:3瓦;光效:40lm/w;显色性:黄光;角度:118度*9度。 由于从光伏阵列得到的能量不总是与电子负载的需求相符,当光伏阵列本身不能提供足够的功率时,蓄电池仍能使负载

功能参数:功率:3瓦;光效:40lm/w;显色性:黄光;角度:118度*9度。

由于从光伏阵列得到的能量不总是与电子负载的需求相符,当光伏阵列本身不能提供足够的功率时,蓄电池仍能使负载工作。如果电子负载需要在夜间或在多云或阴天时工作,就需要能量的存储。蓄电池存储能量的大小设计为自主运行期间满足平均每日电子负载的需求。一般来说,应能储备5~7天的夜间照明用电量。在独立光伏系统中,由光伏阵列产生的电能不总是在电能产生的同时加以使用,所以在多数独立光伏系统中需要蓄电池。

欧切斯Euchips十一年来一直致力于LED控制系统及调光领域的研发和生产。“精准控制每一盏灯,使灯光绽放艺术魅力”是欧切斯Euchips的历史使命,不断对产品进行再创新和再升级,力求为客户提供完善的LED照明控制解决方案和完美的照明体验!

编辑:妮子

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PWM调光是通过控制MOSFET晶体管实现的。

由中国照明电器协会主办的2016中国国际照明灯具设计大赛是国家绿色照明三期国际项目重要的子项目,获得了国家发改委与联合国开发计划署、全球环境基金的支持。上海欧切斯Euchips应用于意大利威尼斯港经典案例作品——航标灯,也参与了此次设计大赛。

(2)充电驱动线路

欧切斯Euchips的这款航标灯设计理念是:通过太阳能电池板及蓄电池给航标灯供电,通过无线Zigbee网络来控制及监测蓄电池、太阳能电池板充放电、航标灯状态以及控制箱温度和湿度,从而避免使用海底电缆来给航标灯提供能源,避免海上检修不便。

1)系统结构

材料选用:铝质外壳加防紫外透镜。铝外壳表面氧化处理,之后喷涂防盐雾涂层,延长了灯具的使用寿命。

5)灯杆及灯具外壳灯杆的高度应根据道路的宽度、灯具的间距,道路的照度标准确定。灯具外壳根据我们收集了许多国外太阳灯资料,在美观和节能之间,大多数都选择节能,灯具外观要求不高,相对实用就行。

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转换为电能,或送至蓄电池中存储起来。太阳能电池主要用单晶硅、多晶硅为材料。单晶硅的光电转换效率为13%~15%,多晶硅为11%~13%。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。

太阳能路灯都是以自然光线的强弱来控制照明灯具的开关,这些光控太阳能照明系统的优化设计是系统长期可靠运行的前提。系统容量可以根据当地的地理位置、气象条件和负载状况做出最优化设计。但是由于季节因素,冬天太阳辐射要比夏天少,太阳电池阵冬天产生的电量比夏天少,可是冬天需要照明的电量却比夏天多,从而使照明系统的发电量与需电量形成反差,依然难以平衡月发电量盈余和耗电量亏损。为了提高照明系统发电量的利用率,克服系统缺电带来的不足,在太阳能照明系统的发展中,人们不断地对照明系统常用的控制模式进行分析,设计各种实际可行的工作模式,同时光源技术也在不断的更新换代中,蓄电池的充电模式也在不断的研究探索中有效利用率越来越高,因此在太阳能各个组成部分的发展和协调中,太阳能照明系统正在不断地趋于完善。

(2)蓄电池充放电控制功能

太阳能路灯由多个LED灯串联而成,路灯照明系统不但消耗大量的电能,而且还需要投入巨额的日常维护费用,给城市带来电力供应和财政支出的双重压力。制定“按需照明”的供电策略可以缓解这一矛盾。通过编程可以实现对分布在城市繁华路段的路灯机动灵活的控制,可在任意时间段内通过PWM方式实现开关控制,以达到既节电又烘托城市灯光气氛的目的。控制基本要求如下:

太阳能电池组由太阳能电池单体(工作电压约为0.5V,工作电流约为20~25mA/cm2,面积为10cm×10cm)以串、并方式连接成组件,一个标准组件包括36片单体,使一个太阳能电池组件大约能产生17V的电压,成为一个额定电压为12V的蓄电池池组。当应用系统需要更高的电压和电流组件时,可把多个组件组成太阳能电池方阵,以获得所需要的电压和电流。

(1)太阳能路灯控制器的基本要求

(5)蓄电池组

太阳能路灯微机监控系统由微机主控线路、太阳能电池板、蓄电池充放电器、蓄电池组、LED光源驱动和LED灯等几部分组成。系统组成结构如图1所示:

由于本系统路灯单元采用的电压是由几个蓄电池串联产生的,所以选用MOSFET晶体管时,首先要考虑MOSFET的耐压,本系统要求MOSFET的耐压要高于40V;其次,根据驱动LED灯电流的大小,选择MOSFET的IDS的最大电流。在直流供电情况下,首先考虑的是IDS最大电流值和RDS值。一般情况下,应选用MOSFET的IDS最大电流是LED灯驱动电流的5倍以上;另外还要选择MOSFET的内阻要小;LED驱动电流越大,RDS应越小,RDS越小,变换效率越高。

充电驱动线路由MOSFET驱动模块及MOSFET组成。MOSFET驱动模块采用高速光耦隔离,发射极输出,有短路保护和快速关断功能。选用的MOSFET为隔离式、节能型单片机开关电源专用IC,驱动LED的全电压输入范围为150~200V,输出电流为8~9A。输入电压范围宽,具有良好的电压调整率和负载调整率,抗干扰能力强,低功耗。

此外系统还具有对蓄电池过充的保护功能,即充电电压高于保护电压(15V)时,自动调低蓄电池的充电电压;此后当电压掉至维护电压(13.2V)时,蓄电池进入浮充状态,当低于13.2V后浮充关闭,进入均充状态。

城市太阳能路灯是和人民生活密切相关的公共设施,它在一定程度上反映了城市的繁荣程度及发展水平。在过去很长一段时间内,路灯的更新多是局限于其照明部分,随着城市及电子技术的发展,城市路灯系统经历了手工控制、自动定时/光电控制、计算机程序控制的发展过程。用计算机来实现城市太阳能路灯系统的自动控制,对于提高城市的现代化管理水平,节省人力、物力,都具有良好的经济和社会效益。通过有效的调节灯光开关时间,能够极大地提高了路灯系统的工作质量和工作效率,为城市照明系统的运行、维护、扩展、提供全面的解决方案和强有力的技术支持,提高了城市照明运行管理水平。

太阳能灯具系统为直流型独立光伏系统。太阳能电池组件将太阳能转化为电能,通过控制器进行控制及保护,将电能转变为化学能储存在蓄电池中。当用电时,蓄电池再将化学能转化为电能,供直流负载使用,或者通过逆变器逆变为交流电供交流负载使用。只有当长时间无光照以致电池中的电能用完时,这个装置才停止工作。

2)功能控制

①对前半夜与后半夜的亮度进行控制,控制比例依情况而定;②开启单边路灯策略,即蓄电池现有电量只供一路路灯照明,另一路路灯关闭;③半夜灯策略,即前半夜开灯,后半夜关灯,蓄电池现有电量只供前半夜照明使用。

微机主控线路是整个系统的控制核心,控制整个太阳能路灯系统的正常运行。微机主控线路具有测量功能,通过对太阳能电池板电压、蓄电池电压等参数的检测判断,控制相应线路的开通或关断,实现各种控制和保护功能。

2)太阳能控制器

高亮度大电流LED灯,由于相同亮度的情况下,比白炽灯省电约90%,得到了广泛的应用,现已有逐渐替代常规照明灯的趋势。

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