基于太阳能电源的生态公路照明光源比选

　　由于无极灯没有电极， 因此在燃点过程中受供电电压不稳定的影响很小，在太阳能照明使用中光源的性能保持稳定。与传统光源相比， 不会产生因多次燃点造成灯管的发黑和光衰大的现象。无电极结构和感应放电可以使光源的寿命和性能得到很好的保证。为了降低照明系统的成本和提高能源利用效率，无极灯设计了直流工作的高频发生器。太阳能系统的蓄电池提供的低压直流直接升压为逆变需要的高压。通过功率因子校正后，直流作为逆变电路的输入。逆变电路在自行设计的集成电路芯片的控制下工作， 得到的高频交流电能作为耦合线圈的输入。集成芯片还可以实现调光的功能，同时可以作为系统的保护控制， 当工作电路出现短路或者断路等异常情况时，芯片会自动切断输出信号，以实现自我保护。采用了这样的芯片技术还可以实现对无极灯的调频调光， 由于灯的感抗是正比于通过它的电流的频率的，灯的工作频率升高，就意味着增大感抗，于是流过灯的电流下降，灯功率随之下降。通过实现太阳能电池和无极灯的最佳匹配和协调控制， 可以保证太阳电池发电系统中的蓄电池的合理利用， 并利用智能控制延长蓄电池寿命，达到最大限度环保。

3.3 在生态公路照明中的应用实践

　　（1）系统组成

　　该环湖生态景观公路进行了试验段实践， 太阳能电源与无极灯光源匹配照明取得了预期效果。方案设计主要由四个模块构成。第一部分是太阳能电池模块，用以实现太阳能向电能的转变，实际上因为太阳能是不断变化的，太阳能电池不具备提供恒定电压的能力， 所以所有的太阳能供电系统都配合有蓄电池一起工作。第二部分是蓄电池，太阳能电池必须把电能存储在蓄电池中，不能直接对负载供电，同时需保证太阳能电池和蓄电池之间的充电是单向的。第三部分是控制电路。控制电路是系统工作的核心，它的主要功能：一是控制太阳能电池与蓄电池之间的充放电；二是定时工作，实现蓄电池对负载供电；三是保护功能，实现系统安全工作的保护控制。第四部分是无极灯光源，蓄电池电能经过升压后对无极灯供电，因无极灯的高频发生器内部本身具备boost升压电路，所以它对蓄电池的供电电压的要求大大降低了。

　　（2）方案设计和实施

　　图1是该项目工程试验路段，路面宽度5m。系统采用的太阳能板功率为330W，45度的倾斜角，12V 的工作电压；蓄电池采用400Ah； 照明光源采用了两个40W的无极灯，宽电压设计。灯具的安装高度10m， 安装间距15m，单侧布置。照明控制系统采用时控方式，每天18：00时开始工作，24：00时关闭其中一个光源， 第二天6：00时关闭另一个光源。实践证明，无极灯输入电压在9.5V~16V范围内均能够启动；负载的总功耗为85W，工作正常，可以得到15Lx的平均照度，满足道路照明的要求。

　　4 、结束语

　　太阳能是取之不尽的清洁能源，无极灯是长寿命、高光效的绿色光源，将太阳能技术和无极灯技术结合在一起，充分利用了双方的优点，形成一种节能环保的道路照明新方案，已经在生态旅游公路等低等级道路上应用成功。随着各方面技术水平的不断提高，产品的性能的不断完善，这种照明节能技术解决方案一定会在高等级道路方面得到更广泛的应用。