智能太阳能路径照明：它是如何工作的，以及如何选择

四个组件，以及每个组件对系统的贡献

• 光伏板 全天捕捉并转换太阳能，包括在弱光条件下。它们是系统的唯一收入。
• 电池 储存的收入为夜间支出。化学选择是一个工程决策与真实的权衡，涵盖如下。
• 带光学器件的LED光引擎 提供低眩光、有针对性的光，符合公共信道标准。光学器件决定流明的位置;引擎决定有多少流明以光而不是热的形式存在。
• 能源管理系统（EMS） 是大脑。它测量发电量、充电状态和负载，并做出支出决策。

所有这些都不是单独的。电池尺寸过大的面板会浪费收成;电池尺寸过小的灯具在冬天会失效;光学性能差的LED引擎会在树冠上消耗流明。EMS是保持这四个平衡的因素。

能源管理系统的实际功能

四个功能，按它们节省多少能源的顺序排列：

1. 动态照明配置文档。 亮度跟随夜晚：黄昏后完全输出，当行人流量下降时，凌晨降低水平，黎明前提升。配置文档关闭夜间，环境光或检测到的运动时间。这是系统中最大的单一能量水平-充满电后持续11小时的灯光与持续6小时的灯光之间的差异。
2. 电池保护逻辑。 EMS阻止深度放电和过度充电，这两种方式使电池过早死亡。强制执行放电限制可延长电池组寿命;强制执行充电限制可防止引发火灾的过度充电故障。
3. 能源预测。 EMS使用场地的阳历数据，在低日照时段之前计划产量和储备容量。这是一个每天计算的预算。
4. 自动恢复模式。 在连续阴天后，系统会逐步降低亮度并逐渐恢复，而不是崩溃到黑暗。光线永远不会完全熄灭，它会变暗以生存。

聪明与普通：重要的区别

一个普通的太阳能灯是一个面板，一个电池和一个开关。它在纸面上表现得很好，当条件变化，电池老化或天气变化时，它就会失败，因为它没有测量或适应。智能系统的优势不是更亮的光;它是同样的光，在糟糕的夜晚也能提供。

电池化学：诚实的权衡

Path-light电池分为两个系列，表现非常不同：

• 镍氢电池（NiMH） 具有良好的热耐受性，在正常使用时不会发生热失控燃烧模式，并且高度可回收，材料回收率约为98%。它的成本是高自放电和较低的能量密度，这使得电池组的尺寸和成本增加。镍氢电池组的使用寿命高达12年。将任何此类数据视为制造商声明，并要求提供在您现场温度范围内的循环寿命测试数据。
• LiFePO 4（磷酸铁锂） 在80%放电深度（不同等级的典型范围）下可提供2，000 - 6，000次循环，能量密度高得多。它需要电池管理系统（BMS）强制执行充电和放电限制，并且并非无风险，但其循环寿命使10年保修算术接近。

我们自己的产品使用带有BMS的LiFePO 4。如果您的规格要求使用NiMH，我们将引用它，但首先要获得循环寿命数据。

传统太阳能路灯为什么会失灵

四种故障模式，我们在改造项目中看到了所有四种故障模式：

1. 面板或电池尺寸过小。 最常见的故障。一个系统的大小适合晴天平均不能承受多云的一周，第一个冬天就暴露了。
2. 没有能源管理。 没有EMS，电池会耗尽到低压截止，灯会在午夜熄灭，每到阴天，直到有人更换电池组。
3. 组件质量差。 廉价的电池退化很快，特别是在极端温度下。一个在实验室里能撑过两个夏天的电池组，在电线杆上可能撑不过五个夏天。
4. 一刀切的设计。 针对一种气候的灯具可以在任何地方部署。不同地点的遮阳、纬度和季节性不同;设计也必须如此。

我们如何调整和测试

每一个项目都是从太阳能和光度研究开始的，研究使用的是当地10年的天气数据，而不是平均值，因为设计的夜晚是糟糕的夜晚，而不是典型的夜晚。电池板和电池的尺寸是根据照明要求和现场最差的可信日照顺序来确定的。

然后，组件将通过气候室测试：在夹具到达极点之前，模拟真实环境的热、冷、潮湿和腐蚀循环。每个出厂的系统都带有远程监控，因此资产管理人员无需现场访问即可跟踪电池健康状况并接收警报。

安装维护：设计是否能在现场存活

专业安装不是一个礼貌的行项目。根据当地纬度设置面板方向和倾斜度，将电池盒放置在积水和阳光直射的地方，以及密封防潮的导管入口，这些都是良好设计在现场死亡的地方。在安装之前，应编写维护计划：检查间隔，电池更换窗口（通常为每天循环使用LiFePO 4的6-8年，在炎热气候中更早），以及每个夹具的维护文档，以便下一个技术人员知道做了什么以及何时做。

升级路径也很重要。一个可以使用新配置文档进行更新的控制器，一个适合未来更大电池组的电池盒，一个带有标准连接器的灯具-这些都是防止10年资产成为10年错误的原因。

生命周期成本图

智能太阳能路径照明消除了沟渠和布线，这是大部分并网路径的成本。在10年的时间范围内，比较运行：

• 电网连接的路径灯： 挖沟，导管，电线和连接费预付，然后是十年的电力和维护。
• 智能太阳能路径灯： 更高的灯具第一成本，然后一个或两个电池更换和基于例外的维护。

交叉取决于挖沟距离和电费，因此我们为每个项目的双方报价，而不是声称太阳能总是赢家。不会对现有景观造成挖掘破坏，没有运营能源成本，也没有电网中断风险。环境和社会效益来自于相同的算术-零运营排放，无需在公园根区挖沟，以及电网扩展不经济的照明可用性。

用户体验：路径上的人实际注意到了什么

多种照明模式让一个灯具服务于不同的场景：活动之夜的全输出，工作日的标准配置文档，深夜的运动增强。传感识别行人和车辆流量，因此，产出遵循实际使用情况，而不是固定的时间表。与城市管理平台的集成使整个公园可以通过一个仪表板进行调度。场地管理员可以实际操作的控制界面比任何规格表都重要他承认，因为如果没有人能改变它，那么最复杂的轮廓是毫无价值的。

如何选择智能太阳能路灯

我们采用的选择标准，按顺序为：

1. 一个完整的能源管理系统，而不是一个带计时器的太阳能灯。 询问控制器测量什么，以及它对测量结果做什么。如果答案是“它在黄昏时打开”，请继续寻找。
2. 组件质量与测试证据。 面板转换效率、电池循环寿命和温度适应性、LED功效和光学设计-每一项都应提供文档，而不是形容词。
3. 与现场相匹配的规格。 气候，阴影和照明水平要求驱动配置。没有现场研究的目录单位报价是一场赌博。
4. 远程监控。 它将维护从计划的卡车滚动转换为基于异常的响应，这是生命周期节省的真正来源。
5. 可靠性高于首次成本。 路径灯是一项长达十年的基础设施资产。第三年出现故障的廉价设备比第一天出现故障的正确设备成本更高。

关于供应商：项目经验、售后响应承诺、研发能力、交付测试报告的意愿。一个不愿意分享测试数据的供应商在告诉你一些事情。

快速解答

智能太阳能路径灯的寿命有多长？ 灯具主体和LED可使用10年以上;电池是消耗品。日常骑行中的磷酸铁锂电池组通常需要在6-8年左右更换，在炎热的气候中更快。预算十年内更换一到两个电池组。

它们能在冬季或多云气候下工作吗？ 是的，如果根据现场最差的日照顺序而不是平均日照顺序进行调整。EMS会调暗输出以延长储备;灯光保持亮着，只是更低。平均尺寸的系统在这些条件下会失效。

“智能”在基本的太阳能灯上增加了什么？ 测量和适应：调光曲线、电池保护限制、能量预测和远程故障警报。光输出是一样的;区别在于它在糟糕的夜晚仍然存在。

本页未包含的内容

本页介绍了用于公园、步道和人行道的智能太阳能路径照明--直流耦合、基于电池的系统。它不包括电网连接的路径照明、高杆或区域照明，或带摄像机负载的安全照明。要对特定场所建模，请从我们的照明设计工具开始或能量平衡计算器;有关温度下的电池行为，请参阅我们的电池环境温度指南.完整的系统：我们的一体化太阳能路灯系列。