大家了解太阳能路灯吗，太阳能路灯系统又有哪些陷阱

　　太阳能路灯的主要构成部分：太阳能板，路灯灯具，充放电控制器和蓄电池。它的工作原理，就是白天光伏板通过辐射吸收太阳能的辐射能量，产生电动势，产生电流，通过充放电控制器充电到蓄电池里，当它的电流低于6安培的时候系统就认为这个时候太阳已经下山了，控制器就会停止充电，开始进入放电模式，把电量从蓄电池释放出来到灯具，这个时候，路灯灯头就可以点亮。

　　太阳能路灯的系统设计，有几个关键点。第一，就是灯具的流明光通量和灯具的功率。第二，就是每天晚上亮灯的时长。因为各个地方不一样，或者业主不一样，或者应用环境不一样，对每天晚上亮灯时长和调光曲线的要求也是不一样的。第三，就是连续阴雨天的天数的要求，所谓的连续阴雨天的天数是指阴雨天不充电。简单一点讲就是说你把光伏板拔了，那么蓄电池在充满电的情况下可以满负载工作的天数。第四、就是在哪里应用，这个地方的太阳能辐射资源的情况，以及最佳照射角度。

　　通过我的分析，我的目的是通过今天的这一次分享让大家，让大家大致学会怎么来做太阳能路灯系统的配置计算。

　　首先灯具有一个功率。假设是30w,每天亮灯时间，5个小时100%,5个小时50%。意味着每天全功率亮的时间是7.5个小时。要支持三个连续阴雨天。这里选用了现在比较流行的12.8伏的磷酸铁锂蓄电池。首先要算每天消耗的电量能。每天满功率30W，每天满功率7个小时，用30乘7个小时的话，意味着每天消耗210个瓦时，在12.8伏的系统里，这个电池的容量就是16.4安时。但是一定要备注12.8伏，因为现在很多用3.2V电压的。

　　我们知道210瓦时或者说12.8伏16.4安时的电量，是每天的能耗，如果要连续两三天，意味着需要630个瓦时。考虑到锂电池的放电深度。假设100个瓦时放电，是不可能100个瓦时全部放完了。最多能放90%出来，所以，要考虑90%的放电深度，蓄电池因为是低压，通过电缆线把电量输送到灯具，会有一定的损耗，线损，假设10%的线损，所以，630w瓦时除0.9再除一次0.9。得出来778个瓦时。这个容量，就是我们在做这一套系统配置的时候需要的电池的容量。

　　我们再来看光伏板容量的快速计算，我们刚才已经算过了，如果每天消耗210瓦时，算光伏板容量时有一个条件，就是一天把当天消耗的电量补给回来，也就是说每天消耗电量是16.4安时。根据各地可利用日照时间不一样的，假设可利用日照时间，有效时间是四个小时。16.4安时除以4个小时，等于4.1安，因为光伏板在12伏系统里通常是用17.5伏的，在24伏系统里用35伏的光伏板。所以30瓦的灯正常情况选用17.5伏的光伏板，这是光伏板的标称电压，我4.1安乘以17.5伏就得出71.75瓦，同时要考虑到沙尘呀，遮挡呀，雨雪呀等因素的损耗，光伏板在充电过程中间的线损。按15%的损耗来扣除，71.75瓦除以0.85就是84瓦。满足这样一个情况应用，光伏板就需要达到84瓦。

　　在这个计算里面大家可以看到很多的参数，其实都是变量。所以要根据各地的实际应用情况和需求进行不同计算。接下来，我来讲一下这个灯具的流明输出和功率。灯具应用目的都是为了照亮被照射的主体，评估灯具的一个标准是灯具的光通量。即到底能输出多少的光，光通量的单位是流明。这里有两个误区，第一个误区是光通量是不是越大越好?不是的，这是一个伪命题。因为灯具根据不同的应用，有一个配光曲线，即灯具光照射的辐射曲线，或者说照射曲线照射角度都是不一样的。举一个最简单的例子：把一个手电筒绑在路灯的灯杆上，能做路灯吗?显然做不了，因为照射的宽度和广度都是不够的，那如果把手电筒绑在自己家客厅的屋顶上面或者卧室的屋顶上面能做吸顶灯吗，也不行的，因为他的照射的广度和宽度都是不够的。

　　第二个问题，灯具是不是功率越大越好?这也是一个伪命题。灯具的效率都是不一样的，高光效的灯具可以做到186流明瓦，低光效的灯具，也有90流明瓦的。有的业主不懂，说我要30瓦的，问他要多少流明的，他讲不出来。讲一个案例，小区的庭院路灯，我之前做过一个项目。在内蒙那边，物业的业主非要30瓦的，我说我的,30瓦是6000流明，她说没事儿我就要30瓦，因为我们上个项目就用30瓦的。后来给他用了30瓦的之后，业主就开始投诉，不断的投诉，这个灯太亮了，射穿了他们的窗户和窗帘，让一楼和二楼的住户，晚上休息不好，后来又把功率调低了一半。所以是不是光通量越大越好，是不是功率越大越好，都要根据实际的应用以及灯具的实际配光和灯具的实际效率来算。主要有几点，根据实际需求的亮度和照度均匀度，满足光通量或者流明的需求，在光通量满足的情况下，在选功率最小的。满足照明需求之后选择灯具最小功率，一定是最节约能耗的。如果抛开了照明需求被满足，去单纯的讲功率或者是讲光通量，那几乎都是耍流氓。

　　然后讲一讲路灯灯具的亮灯时长和调光曲线。因为一年四季每个地方的夜长时间都不一样，不同的地方，即使在同一个季节，夜长的时间也不一样，亮灯的时间越长，能耗就越多，是不是说整个晚上都需要全部亮灯的?不是的，假设说30瓦的灯具，进入黄昏的前一段时间可能不需要工作30瓦，它工作在20瓦或者15瓦可能就够了，因为这个时候太阳在下山的过程中，它还是有一些余光的。太阳下山之后，车流量比较大的时间段一定要做到满负荷，到后半夜，有的地方**点以后，车流人流稀少，就可以适当调低甚至关灯

　　前面讲的是每天的功耗，影响蓄电池容量的，还有一个参数就是连续阴雨天的天数。太阳能路灯在连续阴雨天基本上发电量是非常少的，但是它的功率消耗，并不会因此而减少，因为每天的照明需求，甚至恶劣一点，阴雨天会比较湿滑，反而需要的照明效果要求会更高，意味着你的功耗反而更多。

　　决定连续阴雨天天数的是什么因素呢，就是蓄电池容量的大小。蓄电池容量越大，你能够支持的时间就越长。怎么检测呢，很简单，蓄电池充满电之后，把光伏板拔掉，让灯具一直亮，看能亮多长时间。现在有人宣称可以亮灯365天。蓄电池充满电之后，光伏板一拔，他还能亮365天吗，但是，从理论上365天是可以实现的。这里面其实有个黑科技，叫什么呢，叫自动降功率。充放电控制器负责给蓄电池充电和放电，同时还可以侦测蓄电池的容量。随着技术的进步，在充放电控制器上增加一个功能，每天先去检测蓄电池的容量，就是放电之前先检测蓄电池容量，检测之后，按照70%或者80%的比率来放电，也就说，如果蓄电池的容量是满的，100瓦时，那就放电100瓦时，按时瓦释放。有了这个自动降功率功能之后，新控制器就会先去检测蓄电池容量，假设检测不够100瓦时，只有80瓦时，放电怎么放呢，就只放8个瓦时，等比例来放，确保蓄电池里的电永远不被消耗完。优点就是灯永远都是亮的，缺点是可能都没萤火虫亮。

　　我们在招投标经常会看到一些需求，要求这个太阳能路灯365天亮灯。这就要用这个黑科技，这个东西是个双刃剑，因为这个功能一旦启动，这个灯具就永远无法回到原始出厂的状态，假设这个灯具是1个时瓦1000流明的灯具，在太阳能路灯系统里一旦触发了自动降功率功能之后，这个灯具就再也无法回到时瓦1000流明的状态了。

　　然后再讲一个太阳能辐射的最佳辐射角。通常太阳肯定是在南边，东边升起来，西边落下去，那么最耀眼的时候肯定是在南边。根据经纬度不同来决定这个太阳辐射角度。比如在赤道国家，安装角度其实就是90度，光伏板跟地面平行，与灯杆垂直90度，在北半球光伏板就朝南，在南半球光伏板就朝北。我曾经闹过一个笑话，那年去约翰内斯堡，看他们现场安装。安装完之后，我就下意识的说你这光伏板的方向装反了。那边同事就跟我笑了笑说，你们现在在南半球，我是北半球啊。所以说太阳能的辐射角度是跟地理应用位置相关的。

　　基本上讲到这里，就把太阳能路灯系统配置一些关键参数或者说关键因素都已经讲到了，那接下来，简单的讲一下一些常见的陷阱。

　　第一，就是只讲功率不讲光通量。同样都是30瓦，可能是3000流明，也可能是6000流明。

　　第二，是只讲光通量不讲配光曲线。现在大家都知道农村里用的或者厂矿的看树林的，看林子的人，他们用的是强光手电，强光手电高的可以做到54000流明。但这能做投光灯用吗?能用来照亮一个体育场吗?不能，因为调光曲线不对。所以光通量够不够是第一个因素，第二个因素是光形，照射出来的光形是不是可以插到所需要照射的这个表面面积。

　　第三，讲亮灯时长，只讲亮的时长不讲调光曲线。有时候有些厂家会给业主忽悠我这个灯每天晚上都亮，可以亮12个小时。但他不会告诉你这12个小时怎么调光的。每天这个道路照明效果，其实也都是不一样的。

　　第四，就是讲连续阴雨天数。他说365天都能亮灯，但是他不跟你讲这种功率，这里面也是一个深坑。

　　第五，就是锂电池的坑。从去年开始在太阳能路灯应用里的锂电池非常流行。但是锂电池，坑也是最深的。假设标称是12伏120安时电池。如果用磷酸铁锂，因为磷酸铁锂的单节电芯是3.2伏，它可以是三串也可以是四串，如果三串就只有9.6伏，9.6伏120安时其实只有960瓦时，如果是四串，12.8伏乘100个安时就有1280个瓦时。这就差了四分之一，也就意味着成本就差了四分之一。因为锂电池的价格不是按安时来计算的，而是按瓦时来计算的，但是很多业主不知道的。如果用的是三元锂电池，三元锂电池的单节电芯是3.7伏，通常用三串，11.1伏乘100，也只有1110个瓦时。

　　在电池的选型上面，另外一种就是动力汽车回收的电池，把那个旧电芯重复再利用，这个也是近期国家在倡导的一件事情，倡导动力汽车的电池回收重复利用。但是这个电池到底能不能利用，只能碰运气，就是说是有实际应用率的，取决于蓄电池的循环次数。如果用了很多，可能寿命已经用了80%，就没有回收利用价值了，如果只用了60%。或者不超过60%，那么针对太阳能路灯应用来讲，是有实际的利用价值的。因为所有的锂电池的寿命都是有充放电的循环次数，在这里，给大家分享一个小知识，就说我们的手机电池以及笔记本电脑的电池，其实都是锂电池。为了保护这个蓄电池的寿命，不要每天都把它充到100%，基本上把它充到80%的时候就把电拔了。然后等放电，放到30%的时候就重新开始充电，这叫浅充浅放。浅充浅放，蓄电池的寿命可以用很多次循环，如果深充深放，就死的很快，以磷酸铁锂为例。

　　磷酸铁锂电池，深充深放的寿命其实只有800到1200次，如果是浅充浅放，可以做到至少2000次，根据厂商不一样或者电芯的不一样，循环次数都会有差异。

　　第六，也是现在做的最烂的，就是太阳能光伏板，光伏板是怎么来的呢，光伏板主要是用光伏发电做电站的晶片做的。但是这些晶片会有一个不良率，不良率是多少?10%，这10%的不良品去哪里了呢，都流出来做小组件了，就是我们平时看到的这些太阳能路灯上面用的光伏板以及有时候看到有些背包上面带一个光伏板镜片或者看到的现在比较流行的小黄车呀，膜拜啊，这些共享单车上面也会放一块光伏板，这些光伏板其实都是大厂流出来的产品。你说太阳能路灯里面有没有好的光伏板，有。但是那个价钱是完全不一样的，一定要选原厂出来的，只要不是原厂的全部都是残次品。