交大开元太阳能

 光源问题

 光源问题主要是：高压电路中振流器容易损坏，灯具寿命短，可靠性不高；光源功率大，但亮度低，大功率光源导致大的系统配置，使系统成本翻番。

 举例估算如下：

 如果普通太阳能灯具用光源80W，组件为240W。若用新型25W光源代替，达到相同亮度，约需组件100W。假如系统成本按60元/W计算，则普通太阳能灯具成本为240W×60元W=1.44万元；新型太阳能灯具为100W×60元/W=0.6万元。

 单纯一盏灯就相差了8400元，还没有考虑系统缩小以后，故障率、安装维护费用等降低的有利影响。

 很多厂家一直在寻找更合适的光源，然而，市场上此类产品却非常少。市场上没有或产品不过关，换一个角度看也未必是一件坏事，没有且需要，就意味着一种商机，在这方面投入并有所成果就掌握了太阳能灯具的核心技术之一，占了市场先机。如果想大规模投入太阳能灯具市场，并引领潮流，就必须掌握太阳能灯具的核心技术，否则将置后于人。

 控制器充电方法和参数设置问题

 常规充电法

 1.恒流充电法

 恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联的电阻，保持充电电流强度不变的充电方法。其控制方法简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，所以到充电后期，充电电流多用于电解水产生气体，使出气过多。

 2. 阶段充电法

  1)阶段法。首先以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。
2)三阶段充电法。在充电开始和结束时采用恒电流充电，中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时，由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量减到最少，但作为一种快速充电方法使用，仍受到一定的限制。

  3.恒压充电法

 充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。与恒流充电法相比，其充电过程更接近于最佳充电曲线。这种充电方法电解水很少，避免了蓄电池过充。但在充电初期电流过大，对蓄电池寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成报废。

 快速充电法

 1.脉冲式充电法

 脉冲充电方式首先是用脉冲电流对电池充电，然后让电池停充一段时间后再充，如此循环充电脉；中使蓄电池充满电量，间歇期使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。间歇脉；中使蓄电池有较充分的反应时间，减少了析气量，提高了蓄电池对充电电流的接受率。

  2.变电流间歇充电法

 变电流间歇充电法为一种限压变电流间歇充电方法。充电前期的各段采用变电流间歇充电，使蓄电池获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段，获得过充电量。通过间歇停充，使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除，从而减轻了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加川页利地进行并使蓄电池可以吸收更多的电量。

  3. 变电压间歇充电法

 与变电流间歇充电方法不同之处在于第一阶段采用的不是间歇恒流，而是间歇恒压。在每个恒电压充电阶段，充电电流自然按照指数规律下降，具有符合电池电流可接受率随着充电的进行逐渐下降的特点。

        4.变电压变电流波浪式间歇正负零脉冲快速充电法

 脉冲电流幅值和PWM信号的频率均固定，PWM占空比可调，在此基础上加入间歇停充阶段，能够在较短的时间内充进更多的电量，提高蓄电池的充电接受能力。

 参数设置

 浮充电压参数的设置对蓄电池的寿命具有相当重要的影响，浮充电压产生的电流量应达到补偿自放电及日常负载用电和维持氧循环的需要。不合理的浮充电压主要在两个方面影响电池，即正极板栅腐蚀速率和电池内气体的排放。当电池的浮充电压超过一定值时，板栅腐蚀现象会进一步加剧，电池内的氧气和氢气产生较高气压，通过排气阀排放，从而造成电池失水。正极腐蚀则意味着蓄电池失水，进一步加剧电池劣化、寿命缩短。若将浮充电压值超过一定幅度，增大的浮充电流会产生更多的盈余气体，这样便使氧在负极的复合受阻，从而削弱了氧的循环机能。

 均衡充电是为了防止某些蓄电池因容量、端压的不一致而进行的补充电。一般做法是将浮充电压提高0.05~0.07V℃，但最高不得超过2.35V。由于在均衡充电时气体的产生量比浮充充电时多几十倍，所以充电时间不能太长，以避免盈余气体影响氧的再复合效率，使失水量增加，进而使板栅腐蚀速度增快，损坏电池。对于新电池或状态较好的电池，一般均衡充电时电压应相对较低，而对于使用时间较长或者性能较差的电池，均充电压可适当升高。

 现在一般12V的灯具系统控制器，过放点电压值设置在10.8V(蓄电池在0.1C的电流下放电到80%DOD0寸的终止电压)，但实际灯具系统中，放电电流一般在0.01C~0.02C左右，有的甚至更小，在这种放电情况下，当放电达到终止电压10.8VB寸，蓄电池已经100%放电了，这将严重影响蓄电池寿命。

 国内外大量的研究结果表明，充放电方式决定了蓄电池使用的寿命，有一些蓄电池与其说是使用坏的，不如说是充电方式不妥而损坏的。

 负载工作时间问题

 太阳能灯具从经济性和可靠性角度综合考虑，一般以全年平均日照时数设计计算灯具配置，而实际工作时，往往都是由控制器时控功能设定一个工作时数，如6小时、8小时、10小时等，这样就造成了一年里每天工作时间都一样，即每天耗电量一样，但太阳能灯具是靠太阳工作的，而太阳辐射量随不同的季节是有很大差异的，即每个灯具(太阳电池组件一定)各个季节的平均日发电量是大不相同的。

    以山东德州为例，月均峰值日照时数情况如图1。例如负载为10W，平均每天工作8小时，需电池组件约为40Wp，则一年中各月发电量与负载耗电量的关系。

防雨问题

    主要现象为充放电控制器受淋、受潮，造成电路板短路，烧坏控制器件(三极管)，严重的造成电路板被腐蚀变质，不可再修复。进水途径主要有两个方面：一是从灯杆顶端的预留孔顺太阳电池组件和光源引线进入灯杆内；二是从灯杆仓门缝隙处浸入；再加上仓内温度较高，致使仓内湿度很大，导致控制器损坏。因此，做好防雨，避免控制器受潮、损坏，同样不可忽视。

蓄电池散热问题

    现在灯具上大部分采用12V阀控免维护铅酸蓄电池，它采用的是紧装配结构，散热性能较差，它又属于贫液电池，充电时电解液温度过高，会加快蒸发造成电池失水，也会使极板因过热膨胀损坏和外壳变形，更重要的是由于热量积累使电池热失控。

    蓄电池是灯具系统中的重要部件，一般占总成本的10%~20%，其性能直接影响着系统的可靠性和寿命。太阳能灯具一般安装在室外，环境温度超过25℃，温度每升高10℃，寿命将减少一半。所以，保持适宜的温度对蓄电池寿命是非常重要的。

蓄电池耐候性考验

    一般灯具设计寿命在15年左右，而蓄电池在其中是一个薄弱环节。12V阀控免维护铅酸蓄电池，其设计寿命一般为五六年，但实际应用中，一般两三年就需要更换，有的甚至不到一年寿命就终结了。

    对于一设计寿命为15年的庭院灯，蓄电池为12V36Ah，按0.6元VAh，若寿命为两年，每次更换费用按200元算，则在寿命期内至少需更换6次蓄电池，仅蓄电池一项就要追加成本2755.2元。若蓄电池寿命能达到5年，则在寿命期内需更换3次，追加成本则为1377.6元，仅蓄电池一项就可节省1377.6元。