現(xiàn)在，除了太陽能路燈，很多大風(fēng)天較多的地區(qū)都在使用風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈，利用風(fēng)能和太陽能來發(fā)電。它比太陽能路燈更節(jié)能、更環(huán)保，但同時結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜。今天我們詳細(xì)講下風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈的原理及結(jié)構(gòu)。



一、風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈是什么

風(fēng)光互補(bǔ)路燈是集太陽能、風(fēng)能發(fā)電技術(shù)和系統(tǒng)智能控制技術(shù)為一體的可再生能源發(fā)電路燈。與其他新能源相比，它會用到更多的系統(tǒng)。其基本配置是由太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、控制器、蓄電池、燈桿和燈具組成，需要很多配置，但其工作原理并不十分復(fù)雜。

二、風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈的原理

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是一種將風(fēng)能和光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。風(fēng)光互補(bǔ)路燈的工作原理是以自然風(fēng)為動力，風(fēng)輪吸收風(fēng)能，帶動風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，通過控制器的整流和穩(wěn)壓，將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，給蓄電池組充電，儲存電能。利用光伏效應(yīng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為直流電，供負(fù)載使用或儲存在蓄電池中備用。



具體的能量導(dǎo)向是這樣的：分白天和黑夜

1、白天，在有風(fēng)和有陽光的時候，此時風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池板同時工作，兩者發(fā)出的電能經(jīng)過控制器的整流逆變，將電壓變成蓄電池的額定電壓充電；

如果白天只有風(fēng)，沒有陽光，此時只有風(fēng)力發(fā)電裝置通過控制器給蓄電池供電；如果白天沒有風(fēng)，只有陽光，此時只有太陽能電池板通過控制器給蓄電池供電；如果白天既沒有風(fēng)也沒有陽光，那這種情況下只能利用之前蓄電池的剩余電量給燈具供電。

2、黑夜，此時給燈具供電的要么是風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，要么只能靠蓄電池的存電。

上述的若干種情況，不管是哪一種，都要保證6-12小時/天的照明，在極端天氣例如陰雨天要滿足連續(xù)工作3-7天的設(shè)計要求。

三、風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈的結(jié)構(gòu)

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將自然風(fēng)轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)施，它被送到電池中儲存。它與太陽能電池板配合，為路燈提供能源。根據(jù)光源的功率，使用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率也不同，一般為200W、300W、400W、600W等。輸出電壓也有12V、24V、36V等可選。

2、太陽能電池板

太陽能電池板不僅是太陽能路燈的核心部分，也是太陽能路燈的價值部分。它的功能是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)化為電能或送入蓄電池儲存。在眾多的太陽能電池中，單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池是比較常見和實用的。

在陽光充足的東部和西部地區(qū)，最好使用多晶硅太陽能電池，因為多晶硅太陽能電池的生產(chǎn)工藝比較簡單，價格也比單晶低。在陰雨天多、陽光不足的南方地區(qū)，最好使用單晶硅太陽能電池，因為單晶硅太陽能電池的性能參數(shù)相對穩(wěn)定。在室外陽光不足的情況下，非晶硅太陽能電池更好，因為非晶硅太陽能電池對太陽能照明條件要求不高。

3、太陽能控制器

無論太陽能燈的大小如何，一個具有良好性能的太陽能充放電控制器是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命，必須限制其充放電條件，防止蓄電池過充和深充。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)當(dāng)具有溫度補(bǔ)償功能。同時，太陽能控制器還應(yīng)具有路燈控制功能、光照控制和時間控制功能，并應(yīng)具有夜間自動切換負(fù)載功能，以延長路燈在陰雨天的工作時間。

4、蓄電池

由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量非常不穩(wěn)定，一般需要配備蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池。蓄電池容量的選擇一般遵循以下原則：一是在滿足夜間照明的前提下，盡可能多地儲存白天太陽能電池組件的能量，同時在連續(xù)陰雨天儲存電能以滿足夜間照明需要。

5、光源

太陽能路燈使用什么樣的光源是衡量太陽能燈能否正常使用的重要指標(biāo)。一般來說，太陽能路燈使用低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無極燈和LED光源。

1) 低壓節(jié)能燈：功率小，光效較高，但使用壽命2000小時，電壓低燈管發(fā)黑，一般適合太陽能草坪燈、庭院燈。

2) 低壓鈉燈：低壓鈉燈光效高（可達(dá)200Lm/w），采用較少。

3) 無極燈：功率小，光效較高。該燈在22V（純正弦波，頻率50赫茲）普通市電條件下使用，壽命可以達(dá)到5萬小時，在太陽能燈具上使用壽命大大減少和普通節(jié)能燈差不多（因為太陽能燈具都是方波逆計變器，太陽能電源220V輸出頻率、項位、電壓都是不能和普通市電相比的。

4) LED：LED燈光源，壽命長，可達(dá)1000000小時，工作電壓低，不需要逆變器，光效較高，國產(chǎn)50Lm/w，進(jìn)口80Lm/w，隨著技術(shù)進(jìn)步，LED的性能將進(jìn)一步提高。LED作為太陽能路燈的光源將是一種趨勢。

6、燈桿及燈具外殼

燈桿的高度應(yīng)根據(jù)道路的寬度、燈具的間距和道路的照度標(biāo)準(zhǔn)來確定。燈具外殼根據(jù)收集了大量的國外太陽燈數(shù)據(jù)后分析，大多數(shù)人在漂亮的外殼和節(jié)能之間選擇節(jié)能，其實燈具的外觀要求不高，相對實用即可。

以上是今天關(guān)于風(fēng)光互補(bǔ)太陽能路燈的工作原理及結(jié)構(gòu)的介紹。風(fēng)光互補(bǔ)路燈結(jié)構(gòu)的重要部分是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和太陽能電池板，所以我們在選擇風(fēng)光互補(bǔ)路燈時要特別注意這兩個部分的質(zhì)量。