太陽能道釘(solar road stud 或者solar road marker),是道釘的一種,沿道路路面設置的、用于夜間或雨霧天氣下,指示道路前進方向,由逆反射材料、殼體、太陽能板、LED、控制器件組成,具有主動發光和被動反光性能的視覺誘導設施,通常同標線結合使用。
中文名稱 | 太陽能道釘 | 外文名稱 | solar road stud |
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用????途 | 夜間或雨霧天氣指示道路前進方向 | 類????別 | 道 釘 |
太陽能道釘工作原理
白天太陽能電池板吸收太陽光,把太陽能轉化成電能, 儲存在儲能器件(電池或電容)中,到了晚上,儲能器件中的電能自動轉化成光能(通過光電開關控制),通過LED發出亮光來勾畫道路輪廓,誘導駕駛員視線。
太陽能道釘按照安裝位置的不同可以分為埋入式和突起式。
前者一般用在中線,后者一般用于邊緣線。這是因為安裝在中線的太陽能道釘對抗壓性能要求特別高,為了解決這一難題,只好把太陽能道釘埋入地面,露出地面的只有5個毫米左右。而用在邊緣線的太陽能道釘對抗壓性能要求不是特別高,凸出地面依然能有效工作。
太陽能道釘按照儲能元件的不同又可分為電容式和電池式,前者的使用壽命可達五到七年,后者的使用壽命一般在一年到三年不等。
因為埋入式太陽能道釘對路面破壞很大,而電容式太陽能道釘成本太高,所以目前應用最多的還是凸起式電池太陽能道釘。
衡量一個太陽能道釘的性能從以下幾個方面。
如果太陽能道釘不能承受一定的壓力,在汽車碾壓或沖擊后就很容易碎掉,自然不能正常工作,所以抗壓是太陽能道釘正常工作的一個基本條件。但問題是太陽能道釘本身是一個電子產品,包含有電子部分,想使得電子部分也有較高程度的抗壓性能的確不是一件容易的事情,所以一般來講太陽能道釘的抗壓性能要比普通道釘差一些。2014年為止交通部的技術要求是10噸。
有效提高太陽能道釘的抗壓性能的方法有幾個:一是裸露在外面的太陽能電池板采用PC防彈材料,來增強電子部分的抗壓能力;二是盡可能采用IC控制,以減少電子線路的體積,來降低電子部分所承受的壓力;三是在殼體上設計一些加強筋,來分擔電子部分所承受的壓力。
如果太陽能道釘沒有完全密封,那自然會滲水,滲水就會引起電路短路,后果也是災難性的,所以一個合格的太陽能道釘密封性能也是必須過關的。
提高太陽能道釘密封性能的方法有以下幾個:
(1)分離設計。LED燈罩和內部電路板采用隔離設計,即使LED燈罩壞掉,太陽能道釘內部依然保證不會滲水;
(2)采用強力中性粘接材料,確保太陽能面板、LED燈罩和道釘殼體緊密粘接,中間沒有任何縫隙。
太陽能道釘主動發光,清晰勾畫道路輪廓;相比于反光道釘,其很重要一個特點就是發光強度大。這項指標交通部要求是2000個MCD。
電池壽命 決定太陽能道釘壽命的一個重要因素是電池的壽命,電池的選擇至關重要。2014年為止市場上有兩種類型的電池是可以參考的,一個是充放電500次以后,電池容量降低至50%;另一個是充放電1000次以后,電池容量降低至79%。
電池壽命不僅要夠長,而且要能夠在較大的溫度區間內正常工作。電池內部是化學物質,如果溫度太高或者太低,電池就無法工作,太陽能道釘的電池工作溫度區間一定要符合實際使用環境的要求。國家交通部的要求是-10度到50度,實際環境往往會超出這個范圍,這就對電池提出了更高的要求。
電子線路 電路板的設計一定要遵循簡單有效的設計原則,不要人為地復雜化,因為多一個線路就多了一個出現故障的可能。電子元器件也要嚴格挑選,因為任何一個電子元器件出現問題都可能使得整個系統癱瘓。
焊接 焊接必須牢靠,因為太陽能道釘天天承受著車輛的碾壓和沖擊,焊點一點點的松動都會導致線路松動和脫落。所以在選擇焊槍和焊錫的時候一定要挑選高質量的產品,確保焊點牢固可靠,能長時間在相對"惡劣" 環境下工作。
太陽能電池板 太陽能電池板直接吸收太陽能,并把光能轉化成電能,可以說是太陽能道釘整個工作體系中的第一個環節;它工作效率的高低直接決定著太陽能道釘工作效率的高低。2014年為止普遍應用的是單晶硅太陽能電池板,這是因為單晶硅太陽能電池板的光電轉化率較高,大約為14%,能最大程度把太陽能轉化成電能,以確保太陽能道釘工作時的能源供應。另外,太陽能電池板必須是高硬度,耐磨型電路板。太陽能電池板每天都要經受車輪的碾壓磨損,如果強度不夠,很容易磨花,進而影響太陽能電池板的轉化效率。
在標準測試條件下放置8個小時,電池的額定容量應滿足道釘正常發光72小時的需要;即使太陽光照度小于1000LX時,電池充電8個小時后,其額定容量應滿足道釘正常發光12小時的需要。這一點也必須特別注意。如果電池匹配性能不好,在陰雨天氣就會出現電池儲存電能不足而導致太陽能道釘無法發光。這樣一來,太陽能道釘就沒有實用價值,就根本不能使用。電容式太陽能道釘的局限性就在于此。在標準測試條件下放置8個小時,電容的額定容量一般只能滿足道釘正常發光12-14個小時的需要,所以說電容式太陽能道釘對實際使用環境的要求非??量?,不僅陽光要足夠強,而且不能有連續陰雨天氣,否則就難以正常工作。
太陽能道釘的使用環境是復雜多變的,溫度、濕度可能是大相徑庭。北方冬天溫度很低,南方夏天溫度又很高,西北地區晝夜溫差又特別大,東南濕潤,西北干燥,這些都會影響太陽能道釘工作是否正常,所以太陽能道釘的設計應該充分考慮到環境適應性能。
2014年為止交通部對溫度的要求是-20℃到85℃的范圍內,同時還要在20℃到60℃之間做三個循環試驗,看其是否能夠適應環境的要求。交通部對太陽能道釘濕熱性能的要求是在45℃、相對濕度98%的條件下試驗48個小時后依然能正常工作。
太陽能道釘的環境適應性能是對其機械性能和電氣性能的綜合檢驗,涉及到結構設計、電路設計、電子器件性能等多個方面,甚至包括其生產工藝。這也就要求方方面面的工作都要做到位,才能保障太陽能道釘有較好的環境適應性能。
太陽能道釘產生背景
高速公路建設的重點正逐步向山嶺區和經濟發展 相對滯后的山區轉移,山區高速公路,風速受山脈河谷影響較為顯著,平均風速僅1.2 m/s,潮濕多雨的氣候條件加上植被繁茂的森林環境,因此該路段常常有霧產生。并且由于高速公路通??缭骄嚯x較長,特別是很多高速公路都通過農村和山區,使得高速公路的情況相對變得復雜。霧的分布往往很不均勻,有時會在一個路段上視線相當明朗、而在另一個路段卻大霧彌漫。由于這種情況通常發生在夜間,高速行駛的車輛突然駛入大霧區,駕駛員會感到視覺突然變暗,有些駕駛員不能適應視力的突然變化,便會產生一種恐慌感,從而容易引發交通事故。
太陽能道釘燈要65元,它的原理是使用太陽能板 給蓄電池 充電,在光照充足時,太陽能板 在光照下,產生電流 、電壓 ,給電池充電。電池輸出電能給負載。
太陽能道釘燈價格是395元一盞,太陽能道釘燈是利用太陽能板充電,儲存在蓄電池之中,等到夜晚以及雨霧天氣光照不足時自動發光,很好地引導車輛正確行駛方向,有效地保障交通安全使用太陽能板給蓄電池充電,在光照...
太陽能道釘燈價格230--400元,太陽能道釘燈(Solar Road Stud)也稱太陽能鑄鋁道燈、反光標記、LED道釘燈等,是利用太陽能板充電,儲存...
發光亮度大
普通反光道釘的反光亮度只有300-400個MCD,而太陽能道釘的發光亮度可達2000個MCD以上,是前者的6-7倍,高強度的光線可以在夜間穿破雨霧,安全有效地為駕駛員指導方向。
主動發光、動態警示
太陽能道釘在晚上以某種頻率閃爍,而人的視覺對變化更為敏感,所以其動態警示作用非常強。主動發光不僅可以最大程度上避免雨霧的干擾,而且可以脫離對汽車燈光的依賴,可視距離更遠,效果更好。
太陽能道釘在雨霧天氣中以及在彎道處勾劃道路輪廓、誘導駕駛員視線進而消除安全隱患方面起到了相當重要的作用。
太陽能道釘常見問題
安裝在道路上的產品,抗壓上面出了問題,產品要么被壓碎要么上下 分離,這實際上都是結構不合理造成的,結構不合理的主要表現:
1、內部空心,空心不抗壓。
內部空心的危害還表現在LED燈罩上面,因為空心而遭到破壞,接著LED本身就會遭到破壞。
檢測方法:
白板抽出后,鋼球一米高度自由落體,垂直沖擊太陽能道釘LED燈罩部分??此鼰粽謮牟粔摹?/p>
2、錯誤的帶釘腳結構
帶釘腳的太陽能道釘,分為兩部分,下部為帶釘底座部分,上部為太陽能板、led以及燈罩部分,上下兩部分用幾個螺絲連接,2014年為止大部分帶釘腳太陽能道釘均采用這種結構。 當該種產品安裝在路面,并用膠水固定時,實際上只是固定和粘接了太陽能道釘的下半部分,上半部分只是通過幾個小螺絲固定到下部。
帶釘腳的太陽能道釘最常發生的問題,就是上下兩部分分離,在車輛碾壓的過程中,幾個螺絲太單薄,力量太小,車子壓幾下,頂部就飛掉了。
不帶釘腳的更穩定,不帶釘腳的太陽能道釘,整個道釘都粘到的地面上,帶釘腳的道釘,頂部相當與用幾個小螺絲固定到地上。
首先將太陽能道釘做成主動發光和被動發光的國家是日本和韓 國公司。他們對太陽能道釘的要求是:如果由于種種原因,太陽能道釘不能夠工作,還可以用道釘反光的形式進行彌補。
正宗反光模芯是在針型電鑄母板上電鑄出來的,精度非常高,而且母板用過幾次以后,就要拆下來重新打磨,來保證反光模芯的反光度。這種針型母板在世界上只有幾個公司會做,國內一些小的電鑄翻制廠沒有能力用針型母板來電鑄的。這也就造成了看似反光片的產品,實際上不反光的情況。
反光片鑒別方法:
將太陽能道釘放在10米外,手拿一個小手電筒,將手電筒放在兩眼之間,光線照射產品表面,來觀察其是否反光。
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光源:超高亮 LED;2x3pcs( 雙面 ) ; 閃光頻率: 120 次/ 分鐘 (可調常亮 ); 光色:黃色 /紅色 / 白色 /藍色 ; 可視 距離:一公里 . 太陽能供電,可連續工作 15陰雨天以上 .產品壽命: 5年 .保質期: 1年.產品優點 : 抗壓能力 超強 ,能承受 60 噸以上貨柜車輪胎沖壓 , 體積小厚度薄 , 適合高速公路上使用 . 安裝位置: 1 、 來回四車 道以上,但中間無隔離帶且夜間光線不足的路面段 2、 十字路口 / 斑馬線處(減速提示) 3 、 急轉彎道路 4、 多霧地帶(海邊、機場道路) 5 、 高速公路及無路燈道路 6、 高架及隧道入口與出口處引導線位置 7 、 車輛分流處(三角地橫線周邊) 8 、 鐵路匝道口 9、 收費站車道線上 10 、事故多發地段 11 、城市人行 道,公園路徑等需要美化夜景等地段、路面等 本公司的道釘產品
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太陽能道釘 英文: solar road stud 或者 solar road marker。是道釘的一種,沿道路路面設置的、用于夜 間或雨霧天氣下,指示道路前進方向,由逆反射材料、殼體、太陽能板、 LED、控制器件組 成,具有主動發光和被動反光性能的視覺誘導設施,通常同標線結合使用。 編輯本段產生 背景 高速公路建設的重點正逐步向山嶺區和經濟發展相對滯后的山區轉移, 山區高速公 路,風速受山脈河谷影響較為顯著,平均風速僅 1.2 m/s,潮濕多雨的氣候條件加上植被繁 茂的森林環境, 因此該路段常常有霧產生。 并且由于高速公路通常跨越距離較長, 特別是很 多高速公路都通過農村和山區, 使得高速公路的情況相對變得復雜。 霧的分布往往很不均勻, 有時會在一個路段上視線相當明朗、 而在另一個路段卻大霧彌漫。 由于這種情況通常發生在 夜間,高速行駛的車輛突然駛入大霧區, 駕駛員會感到視覺突然變暗,
好產品都是時間熬出來的!產品設計需要時間,問題的暴露需要時間,每一個數據的獲得需要時間。這次去北極,最主要的目的就是為了獲得幾個產品數據。
2017年底的時候,接到挪威客戶投訴,我們去年出的一批太陽能道釘,不能工作到第二天早上。該客戶從我們公司訂貨幾年了,對產品也從未抱怨過,這次收到客戶投訴,引起我的格外重視。
太陽能道釘的安裝位置是否有陰影遮擋?客戶發來了圖片,他們使用在岸邊的船碼頭上,沒有任何遮擋。會不會是新的設計中啟動光強太高?還是高緯度環境地區,新的太陽能板的弱光性不夠?亦或是充放電配比不合適?我們都不是很確定。在高緯度國家,我們的產品是有應用經驗的,在莫斯科有大量應用,可是挪威奧斯陸的維度在北緯60度,比莫斯科還北。
一方面,我們做了幾組樣品,讓客戶在當地檢測,另一方面,我也決定親自也去一趟挪威的斯瓦爾巴德群島,去獲取第一手的氣象和產品測試數據,第一手的資料更為完整和寶貴。
為什么選擇斯瓦爾巴德群島的朗伊爾城,因為它的維度在北緯78度,離北極極點只有1300公里,是人類在地球上最北的定居點,如果這個區域的弱光性和低溫性我們都了解透了,產品設計就有了準確的數據基礎,也為我們的產品在全球范圍的應用打下來牢固的基礎。
每年的4月22日到8月22日是這里的極晝期,共123天,太陽不會落山,從10月下旬到2月中旬是極夜期,終日不見太陽,這些季節都不適合做實驗,在極晝和極夜的間隔期間有白天黑夜,太陽能道釘就可以在戶外充電和放電,我的測試項目就可以得以開展。于是三月底我來到了朗伊爾城。此時的朗伊爾城就是一個冰雪世界。高山和原野鋪著厚厚的雪,實驗地點最后選擇在了酒店后面的空曠地帶。
29號早上六點半,趕快起床穿上雪地鞋和大衣,帶上手套,將十幾個已經放完電的樣品帶到了雪地上。雪太厚,產品一下子陷到雪里了,又回房間拿了一件體恤衫,先把它鋪到雪地上,再把產品一個個的擺放在衣服上,又想到,這會不會引起無關人員好奇,把產品拿走,于是脫下手套,現場掏出紙,寫了“測試中”的英文字樣,壓在了產品下,希望無關人員不要移動它們。沒有幾分鐘,只覺得手腳被凍僵了,這里的低溫仿佛能把石頭凍裂,風吹到臉上生疼生疼的,我不住的在抽搐著鼻子,不一會兒我感覺腦子被凍住了,好像都不會思考了。
放好產品之后,用照度儀記錄下了此刻的日照強度,以后一兩個小時測試一次。以下是數據
朗伊爾城日照條件:
11點半 15000lux 陰天小雪
下午兩點22分 16000 晴
下午四點16分12000 晴
五點半 6600 晴
九點半20 晴
環境溫度:-12°到-17°攝氏度
晚上九點的時候,把產品都收到房間里。做觀察分析,低溫下是否都已經充進去電了,然后將一半樣品留在溫暖房間里做放電試驗,另一半樣品再次拿到天寒地凍的戶外做放電實驗,屋外的溫度在-20度。這項檢測的目的是看一下電池在低溫下可否正常放電。
晚上還要每兩個小時起來看一次,檢查產品是不是在工作,凌晨一點,就發現了一款產品已經不亮了,才工作5個小時。
這次實驗,我們有幾點收獲:
1、遠達明總有一款產品,可以滿足地球上任何一個區域的使用。包括北歐、俄羅斯等高緯度地區。
2、弱光充電,找到了正確的方案。
3、啟動光強的參數得到進一步確定。
3、低溫對產品電池放電沒有影響。
4、兩種太陽能板的充電效能沒有大的區別。
5、弱光環境下也找到了正確的品檢方法了。
后來回到了挪威首都奧斯陸,也做了一個這樣的實驗,發現強光下大電流充電的效果比高電壓好,這些數據對于產品設計是非常寶貴的。
再說點題外話,回到深圳寫檢測報告那天,得知了中興被美國政府"絕罰"的事情,我很奇怪,一些媒體中竟然使用了“絕罰”這個詞匯,絕罰是指基督教教廷割除你的教籍,你死后不能進天堂了,絕罰是教皇的殺手锏。這種權力往往是用來懲罰不聽話的國王們。最成功的一次絕罰是在1077年,被革除教籍的神圣羅馬皇帝亨利四世親赴意大利的卡諾莎城堡,在冰天雪地里站了三天,懇請格里高利七世寬恕。特朗普是“教皇”嗎?他掌管企業進入"天堂"的鑰匙嗎?一個“清教徒”為標簽的國度竟然誕生了“教皇”?多少讓人唏噓。但我也覺得,在資本橫行的時代,我們的社會正在失去一種叫“企業家的精神”的東西,財富的多寡成了社會衡量人們成功的唯一標志,而不再是能創造出最優秀的產品,持續改進產品品質的使命感被忽略了,這種"使命感"往往被美國人稱作為清教徒的精神。
經過了這次極地實驗,我的信心特別爆棚,并不在于“遠達明總有一款產品,可以滿足地球上任何一個區域的使用”,因為任何一項技術都有過時的那一天,而在于我們身上依舊充滿了這種使命感以及認真的精神,這些讓我們在未來的困難中無懼前行!
太陽能道釘燈功能
1. 道路照明、蒙古包、帳蓬、花園、庭院、公園等戶外照明。
2.堅固耐用,經濟實用,高科環保,節能減排。
3.充電模式采用太陽能充電
太陽能道釘燈應用場合
1、來回四車道以上,但中間無隔離帶且夜間光線不足的路面段;
2、十字路口/斑馬線處(減速提示);
3、急轉彎道路;
4、多霧地帶(海邊、機場道路);
5、高速公路以及無路燈道路;
6、高架以及隧道入口與出口處引導線位置;
7、車輛分流處(三角地橫線周邊);
8、鐵路匝道口;
9、收費站車道線上;
10、事故多發地段;
11、城市人行道,公園路徑等需要美化的夜景等地段、路面。