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LVD太陽能電磁感應燈
發布日期: 2016-11-21

1 引言
  為解決工業發展帶來的環境污染和堅決執行國家政府倡導的可持續發展,綠色能源在如今越來越受到關注,尤其是太陽能,作為綠色能源,它既無污染又節能。電磁感應燈也是綠色光源,長壽命和高光效可以節約大量的電能和維修費用。本文結合兩者的優點,開發了LVD型太陽能電磁感應燈。
  2 LVD太陽能電磁感應燈的原理
  如圖1所示:LVD太陽能電磁感應燈的結構主要分成4個模塊構成,第一是太陽能電池模塊,用以實現太陽能向電能的轉變;第二個是控制電路,用以控制太陽能電池與蓄電池之間的充放電,蓄電池對負載供電,以及實現系統安全工作的保護控制等;第三部分是蓄電池,太陽能轉變成的電能存儲在蓄電池中;第四個部分是電磁感應光源。下面分別介紹這四個部分。
  2.1 太陽能電池
  太陽能電池是一種能將太陽光轉化成為電壓的器件,它們有一個共同點,就是對這些件器件輸入特定的光,則會發生光電效應,把光能轉變成為電能。如圖2所示,太陽能電池是由兩種不同摻雜的材料壓制而成,分別形成一個pn結,在特點波長太陽光的照射下n區和P區之間會形成一定的電勢差,這個電勢差決定了電池的最大供電電壓。如果把電池上下連接形成回路,太陽能電池就可以向負載供電。
  從原理上來說只要把太陽能電池和負載直接連接給負載供電,負載就可以工作,但實際上因為太陽能是不斷變化的,一方面其供電時間和負載工作時間可能不一致,另一方面負載往往需要在一定的電壓下才能工作,太陽能電池不具備提供恒定電壓的能力,所以現在所有的太陽能供電系統都配合有蓄電池一起工作。
  對于光源這個特定的產品,LVD電磁感應燈配合太陽能電池有其特有的優越性。因為我們知道,太陽能雖然是綠色免費的能源,但是太陽能電池的造價卻非常的昂貴。而目前通常采用的太陽能電池能提供的電壓只是在0.5v左右,因此要想能讓氣體放電光源工作,勢必要大量的太陽能電池串聯用以提供足夠的電壓,這樣造價勢必非常昂貴。而LVD電磁感應燈能在非常低的電壓下工作(150v時可以正常工作),這可以大大減少太陽能電池的數目,使得系統成本降低。
單個太陽能電池
  2.2 控制電路
  控制電路是系統工作的核心,它的主要功能有:
  2.2.1 控制系統的充放電
  充電時,太陽能電池對蓄電池充電放電時,蓄電池的電能對負載供電。當然蓄電池的電壓遠不能滿足負載工作的要求,控制電路會對蓄電池的輸出電壓進行升壓處理。
  2.2.2 定時工作
  可以自動設定系統的工作時間,當蓄電池電力不足,或輸出電壓過底時,自動切斷負載并控制太陽能電池對蓄電池充電。
  2.2.3 保護功能
  控制電路可以實現對系統的保護,當系統出現問題,如負載短路,開路,電池反接,過量充電等情況時自動切斷線路3。
  前面所說的太陽能電池不能直接對負載供電,必須把電能存儲在蓄電池中,蓄電池對負載供電,但是蓄電池的電壓不能加在太陽能電池上,必須保證太陽能電池和蓄電池之間的充電是單向的。最簡單的方法是在太陽能電池和蓄電池之間加一個二極管,如圖3所示。
二極管對太陽能電池的保護
  2.2.4 LVD電磁感應燈
  LVD型感應無極熒光燈是利用H型放電原理制成的新型光源,其結構由高頻發生器,功率耦合線圈,無極熒光燈管組成。高頻發生器產生的高頻能量通過功率耦合線圈耦合到燈管內的等離子體中,激發等離子體和通過熒光粉轉換發光。
  蓄電池電能經過升壓后對LVD電磁感應燈供電,因LVD電磁感應燈的高頻發生器內部本身具備boost升壓電路,所以它對蓄電池的供電電壓的要求大大降低了,系統只要能提供150v的電壓,LVD電磁感應燈就能正常工作。這使得系統需要的太陽能電池數目可以大大降低,成本也隨之降低了。
  3 應用實例
  采用80w太陽能電池的電磁感應燈在年平均日照條件下,燈在40w的額定功率下每晚能工作5小時左右,基本能滿足夜間照明的要求。如果把LVD太陽能電磁感應燈和市電結合,在電池電量充足的條件下,由太陽能電池供電,電池電量不足時,由市電供電,這就能大大提高系統的穩定性和適用范圍。

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