一种幻影式全天候适用于乡镇道路的太阳能路灯的制作方法

本发明涉及太阳能照明技术领域，是一种幻影式全天候适用于乡镇道路的太阳能路灯。

背景技术：
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目前公知的太阳能路灯，其光源的照射方式为直射式，其特征在于：采用平面型LED光源设置在灯壳上方，光线透过光学扩散罩，按一定的角度直接照射路面，路面光强可设计的较高。但杆距受到扩散角的影响相对较近，一般的8米灯杆，杆距控制在40米以内，提升杆高和灯功率虽可增加一定的杆距，但难以实现安全、节约、节能的相关需求。另外现行的电气控制方式，普遍复杂系数偏高，用到电极自动识别技术，PWM充电技术，恒流、恒压电路，防过充、过放技术，以及各项调节的人机界面等，这样反而加大了投资成本及故障率。并缺乏针对太阳能路灯全天候照明的概念及技术方案。

技术实现要素：
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本发明的技术方案是：首先运用光的全反射定律(入射角＝出射角)、折射原理(的修正值)，采用半椭圆型透明灯罩弧面的内表面作为反射面，实现LED光源板与路面行车或行人的连续型多点聚焦。这样，当半椭圆型透明灯罩的直径与高度比为：1∶1.2，灯杆高度4.5米时，行车或行人与灯杆距离在100米至5米时，透明灯罩上就会相继出现椭圆型、圆形、火炬型等明亮的光斑图，并且从周围的任何角度都可以看到。合理地提升了平行光的光通量，降低了对地面的光通量及总功耗。另外杆距再加大，只需加大灯功率，无须提升灯杆高度。

同时，本发明提出了一个相对全天候照明的概念：既在当地所有的气候条件下，都可以有条件的保障道路照明。第一点是要根掘当地历史上最恶劣的(光照记录)气候条件而确定。第二点是根据需方(在供方的配合下实践、测算)确认的最低光通量。为满足上述条件，本发明采用了LED光源自然调控(利用其伏安特性曲线的高斜率)的技术方案：既根据蓄电池的上限充电电压及LED芯片的VF值，确定LED光源的串联级数和光源上限功率。根掘确认的最低光通量，确定LED光源的并联级数，和光源下限功率。根据第一个条件的确认内容，选配太阳能板及蓄电池的规格。从而更经济的运用了资源，降低了控制功耗，提高了整灯的可靠性和实用性。

实施方法：将光伏电池板安装在灯壳盖的上面。采用圆型LED光源板，装配在灯壳盖下面。采用半椭圆型透明PC灯罩，装配在灯壳盖的下方。灯罩安装在半椭圆型铝灯托上。灯托固定在灯杆上。灯杆焊接在电器箱上。控制器和蓄电池安装在电器箱内。

采用LED光源自然调控电路，首先根据当地的气候条件，将光伏电池板的额定电压提高到蓄电池额定电压的1.5～1.6倍，提升阴雨天充电效果，并作为传感器，通过两只场效应管实现采样、放大、开关循环控制过程。充电回路中串入肖特基二极管避免反充。稳压管与蓄电池并联避免过充。

LED光源采取芯片先并后串的连接方式：既根据蓄电池的上限充电电压/LED芯片的VF值≥LED光源的串联级数，从而保障连续晴朗天上限功率不超载。根据确认的最低光通量/最低电压下LED芯片的光通量/串联级数≥LED光源的并联级数。利用LED光源伏安特性曲线的高斜率：开灯后初始电压越高，电流越大，压降越快，并逐步与初始电压低时趋于一致，确保连续阴雨天不低于最低光通量的要求。并且晚上开启时最亮，逐步降低亮度至早上天亮关灯，也符合乡镇道路照明(或社区照明等)人性化管理的需求。

本发明是一种幻影式全天候适用于乡镇道路的太阳能路灯，它是由光伏电池板、灯壳盖、LED光源板、半椭圆型透明灯罩、灯托、灯杆、电器箱、控制器、蓄电池所构成，其特征在于：采用半椭圆型透明灯罩，取代传统光学扩散罩。所采用的LED光源板，同时自然调控该路灯的照明过程。

附图说明：

附图1是本发明一种幻影式全天候适用于乡镇道路的太阳能路灯的组装示意图。

其中1、光伏电池板，2、灯壳盖，3、LED光源板，4、半椭圆型透明灯罩，5、铝灯托，6、灯杆，7、电器箱，8、控制器，9、蓄电池。

附图2是本发明一种幻影式全天候适用于乡镇道路的太阳能路灯的电路图。

其中10、肖特基二极管，11、电阻R1，12、电阻R2，13、稳压二极管，14、电阻R3，15、电容器，16、场效应管G1，17、电阻R4，18、场效应管G2。

附图3是本发明一种幻影式全天候适用于乡镇道路的太阳能路灯的效果图。

具体实施方式：

实施例是一款适用于40米杆距的幻影式全天候乡镇道路太阳能路灯。

附图1是组装示意图，先将额定功率36W，上限充电电压19.2V的光伏电池板(1)，安装在Φ65cm灯壳盖(2)的上面。采用Φ40cm的LED光源板(3)，将LED芯片均匀分布在6个同心环上，在其背面涂敷导热胶，固定在灯壳盖底部。采用直径与高度比为：1∶1.2的半椭圆型透明灯罩(4)，装配在灯壳盖的下方。灯罩安装在半椭圆型铝灯托(5)上。灯托固定在灯杆(6)上，灯杆焊接在电器箱(7)上。控制器(8)和蓄电池(9)安装在电器箱内， 蓄电池规格12V30AH，充电上限电压13V。

附图2是电路图，首先在光伏电池板(1)与蓄电池(9)之间的充电回路中，串入额定电压30V，额定电流4A的肖特基二极管(10)，避免反冲。采用额定电压13V，额定电流2A的稳压二极管(13)，与蓄电池并联避免过充。采用额定电压30V额定电流1A的场效应管G1(16)，作为采样、放大管，控制额定电压30V额定电流3A的场效应管G2(18)，可靠实现亮度控制路灯开、关照明的循环过程。采用15K/0.25W电阻R1(11)与22K/0.25W电阻R3(14)，作为场效应管G1的上下偏置电阻，调整开、关灯时的亮度。采用2μ/50V电容器(15)，调整开、关延时时间。采用10K/0.25W电阻R2(12)与15K/0.25W电阻R4(17)，作为场效应管2的上、下偏置电阻，调整开启的饱和深度。光源板(3)采用5730型0.5W LED芯片52片，通过13并4串，构成上限功率26W，下限功率12W光通量1200流明的自然调控LED光源板，利用LED光源本身伏安特性曲线的高斜率，使蓄电池无法降到过放电压。从而实现了全天候非恒定照度的太阳能幻影式路灯，适宜广大乡镇道路太阳能路灯的普及。