我喜歡路燈下的溫柔，喜歡一個(gè)人靜靜的在路燈下徑走。一個(gè)人輕踩著清柔的光線，腳步不要太急也不要步履出聲響。隨著路燈明亮的照射，隨著光源投來的溫和，自己輕品著墨色里的悠悠湛湛的日暮路燈。路燈，欲與秋陽比光輝，欲和秋夜?fàn)帩夂?，欲與秋意比韻美?？粗窡粝碌拿髁凉饫w，品著路燈下的柔和光陽?？催@亮的明、這柔的濃、這秋的光、這夜的深。黑夜和白天不相分，路燈和秋陽一樣光。今夜，路燈，欲與秋陽比光輝我喜歡路燈下的溫柔，特別是黃色燈光下的身影，喜歡一個(gè)人靜靜的在路燈下徑走。1.系統(tǒng)組成 系統(tǒng)由太陽能電池組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制箱?（內(nèi)有控制器、蓄電池）和燈桿幾部分構(gòu)成；太陽能電池板光效達(dá)到127Wp/m2，效率較高，對(duì)系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)非常有利；燈頭部分以1W-5W白光LED和1W-5W黃光LED集成于印刷電路板上排列為一定間距的點(diǎn)陣作為平面發(fā)光源。? 　　控制箱箱體以不銹鋼為材質(zhì)，美觀耐用；控制箱內(nèi)放置免維護(hù)鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統(tǒng)選用閥控密封式鉛酸蓄電池，由于其維護(hù)很少，故又被稱為“免維護(hù)電池”，有利于系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用的降低；充放電控制器在設(shè)計(jì)上兼顧了功能齊備（具備光控、時(shí)控、過充保護(hù)、過放保護(hù)和反接保護(hù)等）與成本控制，實(shí)現(xiàn)很高的性價(jià)比。? 2.工作原理 　　系統(tǒng)工作原理簡單，利用光生伏應(yīng)原理制成的太陽能電池白天電池板接收太陽輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測到這一電壓值后動(dòng)作，蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放電8.5小時(shí)后，充放電控制器動(dòng)作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。? 3.設(shè)計(jì)思想 　　1,太陽能電池組件選型? 　　設(shè)計(jì)要求：北京地區(qū)，負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時(shí)數(shù)8.5h，連續(xù)陰雨天數(shù)7天。? 　?、?北京地區(qū)近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2，經(jīng)簡單計(jì)算北京地區(qū)峰值日照時(shí)數(shù)約為3.424h；? 　　⑵?負(fù)載日耗電量?= = 12.2AH? 　?、?所需太陽能組件的總充電電流= 1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A? 　　在這里，兩個(gè)連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計(jì)短天數(shù)為20天，1.05為太陽能電池組件系統(tǒng)綜合損失系數(shù)，0.85為蓄電池充電效率。? 　?、?太陽能組件的少總功率數(shù)?= 17.2×5.9 = 102W? 選用峰值輸出功率110Wp、單塊55Wp的標(biāo)準(zhǔn)電池組件，應(yīng)該可以路燈系統(tǒng)在一年大多數(shù)情況下的正常運(yùn)行。? 4.蓄電池選型 　　太陽能供電系統(tǒng)中，蓄電池的性能好壞直接影響系統(tǒng)的綜合成本及運(yùn)行好壞和使用壽命，本方案中選用我公司與中國科學(xué)院金屬研究所聯(lián)合研制的新成果儲(chǔ)能型膠體蓄電池，? 與普通的鉛酸電池相比，它在設(shè)計(jì)上和制造工藝上有以下突出特點(diǎn)：? 　　使用壽命超長，正常情況下使用壽命為五到十年。? 　　采用適合的正負(fù)極合金配方及活性物質(zhì)配比，使電池更加適合儲(chǔ)能電池循環(huán)充、放電的使用特點(diǎn)。? 　　膠體電解液的設(shè)計(jì)，有效的抑制活性物質(zhì)的脫銹和極板的硫酸鹽化現(xiàn)象，從而延緩了電池在使用過程中的性能衰降。大大改善了電池的深充放循環(huán)壽命。? 　　選用笫四代照明產(chǎn)品LED光源?。? LED光源優(yōu)勢 　　1.發(fā)光效率高，耗電量小，使用壽命長，工作溫度低。? 　　2.安全性強(qiáng)。? 　　3.反應(yīng)速度快，單元體積小，綠色環(huán)保。? 　　4.同亮度下，耗電是白熾燈的十分之一，熒光燈的三分之一，而壽命卻是白熾燈的50倍，熒光燈的20倍，是繼白熾燈、熒光燈、氣體放電燈之后的第四代照明產(chǎn)品。? 　　5.單顆大功率超亮度LED的問世，是LED應(yīng)用領(lǐng)域跨至率照明光源市場成為可能，將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈后偉大的發(fā)明之一。? 5.電池組件支架 1)?傾角設(shè)計(jì) 　　為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為太陽能電池組件選擇一個(gè)傾角。? 　　關(guān)于太陽能電池組件傾角問題的探討，近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使用地區(qū)為長沙地區(qū)，依據(jù)本次設(shè)計(jì)參考相關(guān)文獻(xiàn)中的資料[1]，選定太陽能電池組件支架傾角為16o。? 2)抗風(fēng)設(shè)計(jì) 　　在太陽能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個(gè)需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)?？癸L(fēng)設(shè)計(jì)主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。下面按以上兩塊分別做分析。⑴?太陽能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)? 　　依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s（相當(dāng)于十級(jí)臺(tái)風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。? 　　在本套路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計(jì)使用螺栓桿固定連接。? 　　⑵?路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)? 　　路燈的參數(shù)如下：? 　　電池板傾角A = 16o?燈桿高度?= 5m? 　　設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度δ = 4mm?燈桿底部外徑?= 168mm? 　　焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W?的計(jì)算點(diǎn)P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為? 　　PQ = [5000 （168 6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.545。? 　　根據(jù)27m/s的設(shè)計(jì)較大允許風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N?？紤]1.3的安全系數(shù)，F(xiàn) = 1.3×730 = 949N。? 　　所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。? 　　根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。? 　　上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，δ是圓環(huán)寬度。? 　　破壞面抵抗矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）? 　　=π×（3×842×4＋3×84×42＋43）= 88768mm3? 　　=88.768×10－6 m3? 　　風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力?= M/W? 　　= 1466/（88.768×10－6）?=16.5×106pa =16.5 Mpa＜＜215Mpa? 　　其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。? 　　所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。? 6.控制器 　　太陽能充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池?；竟δ鼙仨毦邆溥^充保護(hù)、過放保護(hù)、光控、時(shí)控與防反接等。? 　　蓄電池防過充、過放保護(hù)電壓一般參數(shù)如表? 　　1)當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到設(shè)定值后就改變電路的狀態(tài)? 　　在選用器件上，目前有采用單片機(jī)的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該根據(jù)客戶群的需求特點(diǎn)選定相應(yīng)的方案，在此不一一詳述。? 　　2)表面處理?