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陽能的利用雖然有很多方法,但是像超大功率的太陽能發(fā)電站、家庭屋頂發(fā)電等都不適合中國的國情,唯一最簡單而最容易實現(xiàn)的是太陽能路燈。我國的路燈總數(shù)超過1億盞,只要其中的6000萬盞改成太陽能路燈,其每年節(jié)省的電量就超過一個三峽水電站的發(fā)電量。如果把今后每年新增的2000萬盞路燈全部改用太陽能路燈,三年下來又是一個三峽水電站。其節(jié)能的效果是非??捎^的,而且完全不需要興師動眾地動員全國的力量來興建,而這樣發(fā)動各級地方政府的力量和各個有關(guān)企業(yè)的力量就可以完成。
太陽能路燈的構(gòu)成十分簡單(圖1)。
圖1. 太陽能路燈的構(gòu)成
太陽能路燈的安裝也十分簡單,幾乎就好像種樹一樣,挖一個坑,埋進(jìn)去就可以了。不像采用交流電的路燈,需要鋪電纜、建造變壓器房、挖維修井…。雖然單個太陽能路燈的造價要比普通的高壓鈉燈的造價貴,但是,如果考慮鋪設(shè)電纜等的總體造價,二者就相差不多。再加上以后每年所節(jié)省的可觀的電費(fèi),可以說,太陽能路燈在一兩年之內(nèi)所節(jié)省的電費(fèi)就可以彌補(bǔ)其差價,以后所節(jié)省的電費(fèi)就是純收益了。
從圖1所示的框圖中可見,其中最核心的部件,就是PWM調(diào)光控制器和恒流模塊。過去很多投資都投向太陽能電池、和LED。很少有人關(guān)心到這兩部分,以至于目前市面上的控制器大都沒有PWM調(diào)光的能力,而目前的恒流模塊絕大多數(shù)都是采用從國外進(jìn)口的芯片。而國家也不重視這方面投入。這是一個很大的問題,當(dāng)然也是有很大的機(jī)遇。
二.太陽能LED路燈為什么需要恒流驅(qū)動
除了發(fā)光效率以外,要使LED能夠成為一個實用的燈具還有一系列問題需要解決。其中最重要的就是它的恒流驅(qū)動。這是由以下幾個原因所決定的。
(一) 太陽能LED路燈所用的蓄電池輸出電壓不恒定
在太陽能路燈中通常是采用鉛蓄電池作為能量儲存單元的,而鉛蓄電池的輸出電壓從滿充到滿放,其電壓變化是會接近20%的(圖2)。所以它所引起的LED電流變化就有可能超過4倍以上。
圖2. 鉛蓄電池的放電曲線。
LED有很陡的伏安特性(圖3)。
圖3. 某一公司的 LED的伏安特性
假定初始的電壓為3.25V,這時的正向電流為350mA。假如供電電壓降低到2.6V(20%),這時的電流就不到40mA,降低了將近8.75倍。
而LED的發(fā)光亮度是直接和其正向電流有關(guān)的。同一廠家的同一 LED,其相對發(fā)光強(qiáng)度和正向電流的關(guān)系曲線如圖4所示。
圖4. 相對光強(qiáng)和正向電流的關(guān)系
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