專(zhuān)利名稱(chēng)：由太陽(yáng)能供電的led半導(dǎo)體光源道路照明燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED道路照明燈，更具體的說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種由太陽(yáng) 能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈。
背景技術(shù)：
道路照明燈是使用時(shí)間最長(zhǎng)而且耗電最大的燈。目前路燈大量采用的高壓鈉燈， 效率比明視覺(jué)條件測(cè)量效率要低30 %。高壓鈉燈整體上光效低的缺點(diǎn)造成了能源的巨大浪 費(fèi)。目前，LED照明技術(shù)日趨成熟，大功率LED光源功效已經(jīng)達(dá)到801m/W以上，這使得道路 照明燈照明節(jié)能改造成為可能。LED路燈，特別是大功率LED路燈，正以迅猛的速度沖擊傳 統(tǒng)的路燈市場(chǎng)。LED路燈的光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍能達(dá)到道路使用照度 要求，而高壓鈉燈光衰大，一年左右下降30%以上，因此，LED路燈在使用功率的設(shè)計(jì)上可 以比高壓鈉燈低。LED的光源效率目前已達(dá)1001m/W，而且還有很大的發(fā)展空間，理論值達(dá) 2501m/W。而高壓鈉燈的發(fā)光效率是隨功率增加才有所增加，因此，總體光效LED路燈比高 壓鈉燈強(qiáng)；LED路燈的光顯色性比高壓鈉燈高許多，高壓鈉燈顯色指數(shù)只有23左右，而LED 路燈顯色指數(shù)達(dá)到75以上，從視覺(jué)心理角度考慮，達(dá)到同等亮度，LED路燈的光照度平均可 以比高壓鈉燈降低20%以上，(參照英國(guó)道理照明標(biāo)準(zhǔn))。LED是低壓器件，驅(qū)動(dòng)單顆LED的電壓為安全電壓，系列產(chǎn)品單顆LED功率都為1 瓦，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場(chǎng)所(例如路燈照明、 廠礦照明、汽車(chē)照明、民用照明等)。LED路燈本身的特性——光的單向性，沒(méi)有光的漫射， 保證光照效率；用節(jié)能效果顯著的LED路燈，代替高壓鈉燈可節(jié)電60%以上。目前LED路燈的標(biāo)準(zhǔn)一般是光的轉(zhuǎn)化率17%，(每平方太陽(yáng)能量為1000W，實(shí)際 利用效率為170W)，路面照度均勻度(uniformity of roadsurfacei 1 luminance)的平均照 度0.48。光斑比值1 2。LED(發(fā)光二極光)的應(yīng)用可以說(shuō)無(wú)處不在。作為一種半導(dǎo)體發(fā)光材料，與其他發(fā) 光材料相比較，LED以其綠色、高效、可靠、耐用的優(yōu)勢(shì)，使得其他發(fā)光材料黯然失色。LED燈 在節(jié)能上，目前可以說(shuō)是最為節(jié)能的產(chǎn)品，應(yīng)用節(jié)能環(huán)保的LED技術(shù)將幫助解決世界能源 短缺的難題?，F(xiàn)有技術(shù)中的道路照明燈通常都需要選用配電電纜。傳統(tǒng)路燈主干線采用三相配 電電電纜的電流，，它需要選用的鎧裝銅芯電纜。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種長(zhǎng)壽命，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，無(wú)多余配線；無(wú)需加埋電 纜，無(wú)需整流器，不會(huì)造成光污染或浪費(fèi)；不需要經(jīng)常進(jìn)行更換的由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo) 體光源道路照明燈。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo) 體光源道路照明燈，具有一個(gè)由太陽(yáng)能電池板組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池組成的太陽(yáng)能供電裝置，其特征在于，太陽(yáng)能電池板是以陣列方式安裝在路燈燈帽的表面，太陽(yáng)能電池板將太 陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換為電能送往所述蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，在燈帽2上端安裝有電路連接LED 半導(dǎo)體光源的太陽(yáng)能控制器。本實(shí)用新型具有如下有益效果。安裝簡(jiǎn)便無(wú)需加埋電纜無(wú)需整流器等，直接將路燈燈頭安裝于燈桿或者將光源 嵌套原有燈殼。每顆LED都有單獨(dú)過(guò)流保護(hù)，無(wú)需擔(dān)心損壞。光色均勻，不加透鏡，不以提 高亮度而犧牲均勻光色，從而保證無(wú)光圈光色均勻。符合道路照度。16米遠(yuǎn)的最低光強(qiáng)4LUX，重疊光強(qiáng)約6LUX。能夠?qū)ED路燈的光 照射到所需照明的區(qū)域。LED燈是采用普通高亮特制的LED制作的，采用密集性按照合理的比例排列成路 燈發(fā)光體，由于其體積小，功率小發(fā)熱也小，同樣功率也小，配上合理的電路，避免了由于高 溫而造成功耗上升過(guò)早衰減，將大大減輕了城市的電力能源緊缺，節(jié)約了能源。節(jié)省電能。LED燈有自動(dòng)控制節(jié)能裝置，能實(shí)現(xiàn)在滿(mǎn)足不同時(shí)段照明要求情況下最 大可能的降低功率，每個(gè)單元LED小片只有很小體積，可以制備成各種形狀的器件，并且適 合于易變的環(huán)境。壽命長(zhǎng)光效提升空間大，每個(gè)耗電五、六十瓦的LED燈可以連續(xù)使用10年。能使 用5萬(wàn)小時(shí)以上。光效高采用彡100LM以上的芯片，相對(duì)于傳統(tǒng)高壓鈉燈能節(jié)能75%以 上。由此來(lái)代替耗電120瓦且使用壽命只有兩年的燈泡，這使阿恩阿波爾市的公共照明能 耗減半，每年的溫室效應(yīng)氣體排放減少2425噸，這相當(dāng)于400輛汽車(chē)上路一年排放的尾氣 數(shù)量。由太陽(yáng)能供電裝置供電的LED光源路燈，太陽(yáng)能電池壽命長(zhǎng)，只要太陽(yáng)存在，就可以 一次投資而長(zhǎng)期使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽(yáng)能電池不會(huì)引起環(huán)境污染；太陽(yáng)能 電池可以大中小并舉。安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，無(wú)多余配線，無(wú)需加埋電纜，無(wú)需整流器，不需要經(jīng)常進(jìn)行更換。尤 其可以分散地在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用和城市道路照明，以節(jié)省造價(jià)很貴 的輸電線路。在鋪設(shè)成本、耗電成本及壽命方面均大大優(yōu)于高壓鈉燈。LED光源具有綠色環(huán)保特性，LED光源系統(tǒng)易維護(hù)，總體運(yùn)行成本低，產(chǎn)品品質(zhì)高。 不含汞等重金屬，更方便回收。LED光源系統(tǒng)易維護(hù)，總體運(yùn)行成本低。以上諸多優(yōu)點(diǎn)，使 得LED路燈的市場(chǎng)前景被廣泛看好。LED路燈的光源采用低壓直流供電、由GaN基功率型藍(lán) 光LED與黃色熒光粉合成的高效白光二極管，具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速 度快、顯色指數(shù)高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈的電路示意圖。圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。圖3是圖2的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。參閱圖1 圖3。太陽(yáng)能電池組件(單晶、多晶)是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。太陽(yáng)能供電裝置由太陽(yáng)能電池板組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池 (組)組成。太陽(yáng)能電池板是以硅為基底的硅薄膜式太陽(yáng)能電池?？梢砸躁嚵蟹绞桨惭b在 圖2所示的燈帽2的表面。硅薄膜式太陽(yáng)能電池板電池陣列按圖3所示的子午線配光曲線 排列。選用錐形燈帽2，可使太陽(yáng)光可以從任意角度投射到電池板上，把太陽(yáng)的光能直接轉(zhuǎn) 化為電能。即使在最嚴(yán)酷的環(huán)境中也能獲得足夠的光線，將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或 送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)。在燈帽2上端固聯(lián)有一個(gè)防水控制盒，控制盒安裝有太陽(yáng)能控制 器，通過(guò)它可以十分方便地與LED半導(dǎo)體光源的電路連接?？刂普麄€(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)作用的太陽(yáng) 能控制器，其內(nèi)設(shè)有光控開(kāi)關(guān)、時(shí)控開(kāi)關(guān)。錐形燈帽2外緣活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)軸支架3的兩端， 轉(zhuǎn)軸支架3的下端兩側(cè)活動(dòng)固定在蓄電池盒4的兩側(cè)。蓄電池盒4的兩側(cè)制有供轉(zhuǎn)軸支架 3轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置是的水平止擋。蓄電池盒4的的下端制有可以直接將路燈燈頭安裝在燈 桿上的安裝座5。位于轉(zhuǎn)軸支架3下方蓄電池室4內(nèi)的蓄電池(組)可以是免維護(hù)鉛酸蓄電池組， 也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能充放電處理器，將 太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。在白天，當(dāng)陽(yáng)光照射在薄 膜式太陽(yáng)能電池板陣列上時(shí)轉(zhuǎn)換成電能，通過(guò)LED驅(qū)動(dòng)電路直接將輸出的12VDC、24VDC或 48VDC光伏電流送到可充電的蓄電池充電。在夜間，即光照停止后，光控開(kāi)關(guān)、時(shí)控開(kāi)關(guān)自動(dòng) 關(guān)閉，則由蓄電池充放將蓄電池存儲(chǔ)的電能供電給LED半導(dǎo)體光源。LED半導(dǎo)體光源可以是超高亮度發(fā)光二極管新型光源。該發(fā)光二極管可以是至少 1W白光LED，并以點(diǎn)陣的形式布局在上述燈帽2的反射內(nèi)壁上，使點(diǎn)光源變?yōu)榘l(fā)光均勻的面 光源，。選定每天日照時(shí)數(shù)T(H)。太陽(yáng)能電池陣列負(fù)載24h消耗容量P = H/V，式中V_負(fù) 載額定電源。太陽(yáng)能陣列工作電流IP= P(1+Q)T，Q-按陰雨期富余系數(shù)，Q = 0.21 1.00。 蓄電池浮充電壓VF:鎘鎳(GN)和鉛酸(CS)蓄電池的單體浮充電壓分別為1.4 1.6V和 2. 2V。太陽(yáng)能電池陣列工作電壓VP = VF+VD+VT，其中VD = 0. 5 0. 7，約等于VF，平板式 太陽(yáng)能電板的太陽(yáng)電池陣列輸出功率WP = IPXUP。根據(jù)VP、WP在硅電池平板組合系列表 格，確定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的串聯(lián)塊數(shù)和并聯(lián)組數(shù)。本實(shí)用新型做成的路燈可以是帶導(dǎo)光體的太陽(yáng)能庭院燈，帶廣告燈箱的太陽(yáng)能路 燈、太陽(yáng)能休閑亭燈，固定式太陽(yáng)能草坪燈。
權(quán)利要求一種由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈，具有一個(gè)由太陽(yáng)能電池板組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池組成的太陽(yáng)能供電裝置，其特征在于，太陽(yáng)能電池板是以陣列方式安裝在路燈燈帽(2)的表面，太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換為電能送往所述蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，在燈帽(2)上端安裝有電路連接LED半導(dǎo)體光源的太陽(yáng)能控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈，其特征在于，所述 的太陽(yáng)能控制器安裝在防水控制盒內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈，其特征在于，以硅 為基底的硅薄膜式太陽(yáng)能電池板按子午線配光曲線排列在錐形燈帽(2)的表面上。
4.如權(quán)利要求1所述的由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈，其特征在于，太陽(yáng) 能控制器內(nèi)設(shè)有光控開(kāi)關(guān)、時(shí)控開(kāi)關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈，其特征在于，錐形 燈帽(2)外緣活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)軸支架(3)的兩端，轉(zhuǎn)軸支架(3)的下端兩側(cè)活動(dòng)固定在蓄電 池盒(4)的兩側(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈，其特征在于，蓄電 池盒(4)的下端制有直接將路燈燈頭安裝在燈桿上的安裝座(5)。
7.如權(quán)利要求6所述的由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈，其特征在于，蓄電 池盒(4)的兩側(cè)制有供轉(zhuǎn)軸支架(3)轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置是的水平止擋。
8.如權(quán)利要求1所述的由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈，其特征在于，位于 轉(zhuǎn)軸支架(3)下方蓄電池盒(4)內(nèi)的蓄電池(組)是免維護(hù)鉛酸蓄電池組，也可用鎳氫電 池、鎳鎘電池或鋰電池。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)的一種由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈，旨在提供一種長(zhǎng)壽命，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，無(wú)多余配線；無(wú)需加埋電纜，無(wú)需整流器，不會(huì)造成光污染或浪費(fèi)；不需要經(jīng)常進(jìn)行更換的由太陽(yáng)能供電的LED半導(dǎo)體光源道路照明燈。它具有一個(gè)由太陽(yáng)能電池板組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池組成的太陽(yáng)能供電裝置，太陽(yáng)能電池板是以陣列方式安裝在路燈燈帽的表面，太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)的輻射能量轉(zhuǎn)換為電能送往所述蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，在燈帽2上端安裝有電路連接LED半導(dǎo)體光源的太陽(yáng)能控制器。本實(shí)用新型安裝簡(jiǎn)便，無(wú)需加埋電纜無(wú)需整流器等，直接將路燈燈頭安裝于燈桿上，無(wú)需擔(dān)心損壞。
文檔編號(hào)F21V23/00GK201582709SQ200920133329
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者程一峰 申請(qǐng)人:程一峰