复杂条件下新能源LED路灯应用解析

摘 要：随着我国新能源的不断开发与利用，新能源LED路灯开始应用于道路照明市场，并为新能源照明提供可新的发展契机。新能源LED路灯的高性能被广泛应用于各个地区、各个环境当中，提高了照明系统的整体效率，提高了道路照明系统的灵活性及稳定性，并能够在复杂的环境下实现系统的优化配置，并能够在复杂条件下充分发挥自身的关键模型因素。本文通过对复杂条件下新能源LED路灯的应用进行分析与探讨，旨在推进新能源LED路灯在道路照明市场中的向前发展，并全面提升我国的新能源路灯的不断创新与发展。

关键词：复杂条件;新能源LED;系统配置;影响因素

道路照明作为社会发展必不可少的公共资源，影响着人们的正常生活和社会治安。传统的道路照明是通过电网进行运行的，会损耗大量的电力，并且一旦电路出现问题就会导致整体电灯出现故障，影响人们的正常生活。随着科学技术的快速发展，LED照明技术得到快速的创新与发展，并广泛的应用到道路照明市场中，同样也为我国新能源照明提供了发展的契机，不仅节省掉电能转换的步骤，提高了道路照明系统的整体效率，提升了道路照明系统的灵活性，开拓了新的发展道路。新能源道路照明可以适用于各种复杂环境中，需要光照条件充足、照明见效快的地区，包括光照条件较好的沿海、山区、农村等地带，复杂条件同时包括了多雨、低光、高原等复杂环境，因此，就需要对新能源LED路灯的应用进行剖析，有针对性的应用到各种复杂条件中。

一、新能源路灯系统组成

（一）LED路灯灯具

新能源LED路灯主要采用两种灯具，一种是只有光源的，一种是带有DC-DC恒流电源的。新能源LED路灯的灯具大多采用DC-DC恒流电流，电流效率通常比市区的LED路灯要高，高达90%以上。光源的性能大多取决于灯具光学设计、灯具散热功能、灯珠光电性能。灯具的设计对于不同环境是至关重要的。因此，面对各种不同的复杂环境，就需要有针对性进行合理的配光，来有效的发挥照明效果对复杂环境的作用。同时也要注重LED灯具的散热功能，能能够有效的平衡灯具产生的热量，来有效的提升LED灯具的工作效率。对于新能源LED路灯最为关键的一点，灯珠的性能对系统的平稳运行至关重要，相比于市电LED路灯。

（二）太阳能板

太阳能板作为新能源LED路灯系统重要的能量收集和转换的主件，被安装在灯杆的顶部位置。太阳能板中的核心组件是硅基光伏cell，通常是由多种晶硅构成，常见的类型有单晶硅、多晶硅及非晶硅。现阶段的新能源LED路灯大多采用单晶硅和对晶硅，在不同的光照条件下，太阳能组件的输出功率使不同的，因而要对光伏组件在不同光照条件下的参数进行分析与探讨是至关重要的。

（三）蓄电池

蓄电池是新能源LED路灯重要的能量储存和释放的主件。蓄电池通过白天将光能进行储存，晚上进行能量的释放来提供照明。常见的蓄电池类型有锂电池、胶体储能蓄电池、铅酸储能蓄电池等。现阶段技术较成熟，性能、安全性最高的是胶体储能蓄电池。随着储能锂电池的价格降低，新能源电路开始逐渐采用锂电池方案。锂电池的优点就是能量和功率的密度比胶体蓄电池更有优势，其体积和重量小，利于安装，节约了资金投入。缺点就是环境适应力不足，所处环境的温度太高或太低，都不利于电池的正常运行，其稳定性和安全性较低。因此，在稳固过高或过低的地区可以采用蓄电池深埋的方式。

（四）太阳能路灯控制器

照明系统的核心就是太阳能路灯控制器，是将灯具、太阳能组件、蓄电池进行有效控制的中心，并保障新能源路灯的平稳运行。目前常见的有两种，一种是太阳能路灯充放电控制器，另一种是采用恒流控制一体机。后者在LED路灯应用中更为广泛，太阳能路灯恒流控制一体机的最大负载为150W，最大光伏充电电流为15A，如果支持配置较高的话，会减少蓄电池的使用时间。针对复杂环境中的光照条件及温度的差异性，应该对照明系统进行分时段的调控，并实现独立的智能化管控。

（五）新能源路杆

新能源路桿具有专一性，是整个系统的重要支撑。包括灯臂、组件专用支架、灯杆主体、地下管线等。由于太阳能组件位于灯杆的顶端，因此，要考虑灯杆的稳固性及防风性，并充分结合灯杆的厚度、口径、杆体及焊接度等因素，以应对复杂的环境因素。

二、复杂条件下新能源LED路灯的应用探究

（一）应用地区环境探究

随着新能源LED路灯的广泛应用与推广，并逐渐应用与复杂的地区和地域。例如在西藏的昌都类乌齐县尼扎行政村，位于高海拔地带，地形比较严峻，因此需要通过卫星地图工具对地形进行具体的勘测，并大致分析和探讨安装新能源路灯的位置和范围。并通过追光系统来对区域内的光照条件进行记录，从而对光照条件及不同季节的光照范围进行全面的分析，且避免太阳能路灯安装过程中的死角区域。因此，通过光照条件来准确的进行照明区域的设定，从而为充分的利用光照条件来为复杂地区提供充足的照明，方便了人们的生活和地区的发展。由此可见，针对不同的复杂环境，应该有针对性的进行路灯系统的设置，并结合当地的光照条件及气候的变化情况来综合的进行分析。

（二）系统配置关键要素及系统的改进方面

三、LED灯具功率的确定

准确把握LED灯具功率的方式比较简单，可以采用前期调查然后进行深化总结的方法。实施的方法就是前期去往所要安装灯具的地域对路灯理念的照度进行勘测，以及记录下灯下的照度。并使当地居民和驻地队伍对照明感应得到满意的程度。随后利用高光效的LED路灯进行不同水平角度的推测，最后选择符合瓦数的LED路灯。同时为了减少功率的消耗，保障系统能够平稳运行，选择最佳的功率。同时根据当地居民的工作时间和生活习惯，来对不同的时段进行照明时间的设定，采取有效的策略来选择适宜的功率保持照明工作的稳定性、安全性。

四、复杂条件下蓄电池的影响因素

蓄电池在不同的功率运作下，放电的时间是有所不同的。在同样的室内环境下，同样的蓄电池，同功率进行放电，12V和24V系统的俄方点时间却又偏差。因此，要针对不同的气候条件，来选择适宜的蓄电池安置位置。因为蓄电池的温度与容量呈负向关系，在寒冷的冬季，可以采用深埋且低于冻土厚度，并且使蓄电池的温度保持在0℃以内。在寒冷的环境下，会严重影响蓄电池的放电及循环的次数，严重降低了电池的寿命，所以放电深度不得80%。

五、复杂条件下放电控制与优化灯具

为了提升LED路灯的稳定性及安全性，节约成本，可以采用串联的方式进行灯具及灯珠的安装，但在温度较低的复杂环境下，灯珠电压与温度的高低为负向系数，从而导致灯具的实际耗能要高于标准耗能。因此要对灯珠光源的温度系数选择要合理的优化，并在输出电流的前提下，减少串联灯珠的数量，光源设计上精炼个减少功率的输出。对于控制一体机中的恒流驱动模块，对温度区进行平衡的计算，选择适宜的温度来降低功率之间的偏差，从而促进整个系统的平稳运行。

结语：综上所述，新能源LED路灯应用于复杂条件下，对于推动地区新能源发展和人们平稳生活具有关键性的作用。不同于传统的太阳能路灯的配置性能及条件，新能源LED路灯系统对于复杂环境中所存在的恶劣天气、寒冷低温、暴雨暴雪、低光条件等因素进行了有效的反思与研究，并保障系统得到平稳运行，实现系统的优化配置，从而推进新能源LED路灯在我国新能源中的稳固发展，并为复杂环境提供了充足的照明条件，推进了我国各个地区的整体发展，实现了新能源技术的突破与创新。

参考文献：

[1]董晨名，田海涛，邓茂林.复杂条件下新能源LED路灯应用解析[J].中国照明电器，2018（05）：13-19.

[2]李静.两藏地区太阳能路灯设计与实现[D].天津工业大学，2016.

作者简介：宁勇，山东省泰安市宁阳县城市管护服务中心，男，汉族，山东省泰安市宁阳县，大学学历，电气工程师，研究方向路灯建设管理，路灯绿色新能源推广应用。