一、太阳能路灯设计标准

（一）总设计标准

1、《民用建筑电气设计规范》JGJ16-92（2008版）

2、《建筑照明设计标准》GB50034-2004

3、《低压配电设计规范》GB50054-95

4、《电气工程电缆设计规范》GB50017-94

5、《工业企业照明设计标准》

6、《桂东县农村基础设施建设路灯项目》设计要求?

（二）灯杆设计标准

1、GB2694-88???热浸镀锌体镀锌质量

2、GB10854-89??钢结构焊接外形尺寸

3、GB77-88???碳素结构钢

4、GB2519-88??热连轧钢板含带钢品种

5、DL/T646-98??输电线路钢管杆制造技术条件

6、AASHT01994??灯杆、高杆、交通信号杆?

（三）灯具设计标准

1、GB13037-91??固定式通用灯具的技术条件

2、GB7000.1-2000??灯具通用安全要求与实验

3、GB7001-86??灯具外壳防护等级分类

4、GB7003-86??灯具电镀、化学覆盖层

5、GB7004-86??灯具木箱包装技术条件

6、GB13037-91??固定式通用灯具的技术条件

7、QB/T1553-92??灯具瓦楞纸箱包装技术条件

8、QB/T2048-2061-94??电光源

9、GB31241-2014??《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》

二、太阳能路灯组成原理

太阳能照明灯以太阳能为能源，白天充电、晚上照明，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，无安全隐患、其性价比高、节能无消耗、绿色环保、性能稳定、使用寿命长，安装简便、自动控制免维护等固有的特性适用于适用于高速公路、普通公路、乡间道路等公共场所道路照明等。外观设计采用金属、工程塑料等材料制作而成，造型新颖、美观大方、简洁明快。更多产品造型、美观大方，还可为客户定制各类造型太阳能路灯。

太阳能路灯的组成

太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及支架。太阳能发电工作原理：太阳能电池是对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程，是由太阳能电池板来完成。道路太阳能路灯配备太阳能电池板外，还必须主要配备蓄电池、控制器、灯具。蓄电池用来把太阳能电池板产生的电存储起来，在需要的时候向外供电；控制器把太阳能电池板、蓄电池、负载连接起来，太阳能电池板发电时向蓄电池传送电能，负载需要供电时从蓄电池把电能按照设定的方式传送给负载，并具有防反充、过充、过放的功能；庭院灯所用负载即灯具，采用LED灯节能光源。

太阳能灯的优点及节能环保：

1. 太阳能照明灯安装简便：太阳能灯具安装时，不用铺设复杂的线路，只要做一个水泥基座，然后用螺丝固定就可。

2. 太阳能照明灯具无需电费：太阳能照明灯具是一次性投入，无任何维护成本，长期受益。太阳能照明没有安全隐患：太阳能灯具是低压产品，运行安全可靠。

3. 安装简单.免维护.

4. 节能环保,符合国家节能环保要求,响应对新能源的使用要求.

5. 提升城镇管理形象.树立节能降耗与新能源的城市旗帜.

6. 太阳能路灯是一个自动控制的工作系统，只要设定该系统的工作模式就会自动运行工作。

太阳能参数：

（1）太阳能电池组件太阳能电池板

太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，送至蓄电池中存储起来。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的是单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池。在太阳光充足、日照好的东西部地区，采用多晶硅太阳能电池为好，因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶低。在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好，因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。保证连续阴雨7天都能正常亮灯。以充分发挥其性能，保证系统的稳定性。 

多晶硅太阳能板

（2）蓄电池

由于太阳能电池板发电系统的输入能量极不稳定，再加上路灯的使用是在晚上，所以需要配置蓄电池系统才能工作。现在市面上大多采用铅酸蓄电池。铅酸蓄电池由于其铅酸的腐蚀性和可再生利用性均无法达到环保和节能要求，另外维护和保养复杂，也使太阳能灯具在环保节能方面大打折扣。我公司就这一问题，经过多年研究和实践经验，以及结合本项目招标文件要求，采用绿色环保、无任何有毒有害物质、生产及及使用中均无污染、使用寿命长、体积容量小且电池容量更大，并充放性能可实现大电流快速充放电的锂电池。

锂电池的介绍：锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。所以现在国内市场太阳能路灯所用的锂电池就是锂离子电池。

锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中，液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物-钴酸锂、锰酸锂，负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，是21世纪发展的理想能源载体。

1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化，使人们的移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备重量和体积大大减小。使用时间大大延长。由于锂离子电池中不含有重金属镉，与镍镉电池相比，大大减少了对环境的污染。锂电池的污染还是有的，只是相对来说比较小。

锂电池工作原理 

放电反应：Li+MnO₂=LiMnO₂

锂离子电池：锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

充电正极上发生的反应为?LiCoO₂==Li(1-x)CoO₂+XLi++Xe-(电子)

充电负极上发生的反应为6C+XLi++Xe-?=?LixC₆

充电电池总反应：LiCoO₂+6C?=?Li(1-x)CoO₂+LixC₆

正极

正极材料：可选的正极材料很多，主流产品多采用锂铁磷酸盐。

不同的正极材料对照

正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。

充电时：LiFePO₄?→?Li1- xFePO₄ + xLi+ + xe-

放电时：Li1-xFePO₄?+?xLi+?+?xe-?→?LiFePO₄。

负极

负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。?负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。充电时：xLi+?+?xe-?+?6C?→?LixC₆?放电时：LixC₆?→?xLi+?+?xe-?+?6C材料与集流体附着力提高30%，经过长期循环不会有脱层现象?电池应用?随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。?最早得以应用的是锂亚原电池，用于心脏起搏器中。由于锂亚电池的自放电率极低，放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源，广泛用于计算机、计算器、手表中。锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，特别是现在市场广泛用于道路照明太阳能路灯上，可以说是最大的应用群体。

电池特点及优点：

1．能量比较高。具有高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；

2．使用寿命长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1C（100%DOD）充放电，有可以使用10,000次的记录；

3．额定电压高；一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值)，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力，便于高强度的启动加速；

4．自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，一般可做到1%/月以下，不到镍氢电池的1/20；重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5；

5．高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；绿色环保，无污染；锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。?生产基本不消耗水，对节省水之源来说，十分有利。

6．循环寿命高在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过500次，磷酸亚铁锂（以下称磷铁）则可以达到2000次。

7．无记忆效应记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。

8．快速充电使用额定电压为4.2V的恒流恒压充电器，可以使锂离子电池在1.5--2.5个小时内就充满电；而新开发的磷铁锂电，已经可以在35分钟内充满电。过充过放锂离子电池的额定电压，因为材料的变化，一般为3.7V，磷酸铁锂（以下称磷铁）正极的则为3.2V。充满电时的终止充电电压国际标准是4.2V，磷铁3.6V。锂离子电池的终止放电电压为2.75V～3.0V(国内电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同，一般为3.0～2.75V，磷铁为2.