文档介绍：应急照明灯具优化设计方案探讨
摘要充分利用蓄电池的有限容量,采用三基色荧光粉的荧光灯管及使逆变器的输出功率与灯管的额定功率相匹配可使光效较大幅度提高。用二步充电法及适当选择电池停止放电电压可使应急灯避免因过充电、充电不足及过放电而造成电池寿命短的现象。解决目前市场上应急灯光通输出不足、产品寿命不长两大问题。
  优秀的应急照明灯具的设计除应全面符合国家标准外,还应注意提高灯具下列二方面的性能指标:
     1. 充分利用蓄电池的有限容量提高光源的发光效率和灯具的光利用率,从而达到在额定时间取得最佳照明效果。
     2. 延长灯具的寿命与提高可靠性。
     下面就上述两方面的问题分别加以探讨。
     (一) 由于在正常照明供电故障时靠有限容量的电池供电,提高光源的发光效率是很重要的。目前市场上用荧光灯管作为光源的应急照明灯具,大多采用卤磷酸钙荧光粉的普通荧光灯管,其光效低、光衰快,加上多数应急灯逆变器输出功率严重不足(与所使用灯管额定功率相比) 所造成的光效低及灯管早期发黑,使应急灯蓄电池中有限容量的电能并未得到有效利用。改用三基色荧光粉的紧凑型荧光灯或直管荧光灯并使逆变器输出功率与灯管的额定功率相匹配可大大提高光源的发光效率,从而使应急灯在电池容量相同及工作时间相同的情况下,光通输出得到大幅度提高。在设计灯具的光学系统时应注意尽可能提高光的利用率,采用高反射率的反射器及透射率高的透光材料和高光输出比折射系统的透光罩,并根据灯具的使用场合来设计灯具的配光,可以获得较好照明效果。
     (二) 应急灯具能否长期可靠工作的关键除了选用高品质的充电电池外,充放电线路的优劣直接影响到电池的寿命。全密封铅酸充电电池因其容量大、价格低廉、寿命长,无记忆效应等优点被大量用于应急灯上,但电池寿命与电池的充电方法、放电深度有着十分密切的关系。下面环绕着延长电池寿命这一主题分别来探讨如何来选择充电方法及放电深度。
     密封铅酸电池一般对充电电压、充电电流及充电量有着严格的限制,充电过量或充电不足都会影响到电池寿命。图1 表示出了电池充放电次数寿命与充电量之间的关系。图中可看出过充电与充电不足都会使电池充放电次数寿命缩短。
           
  一般对电池安全充电的方法有两种。一种为循环使用充电(强充电) , — (该参数与温度有关,20 ℃) 。。这种充电方法的充电时间短,一般3 —5h 左右可使电池充足。缺点为充电充足后必须停止充电,否则会造成过充电。过充电会大大缩短电池寿命。
     另一方法为浮充电, — ( 20 ℃) ,充电时间大于或等于24h。用这种充电方法虽然充电充足后继续充电不会造成过充电而影响电池寿命,但由于充电时间过长如在充电不足的情况下使用应急灯,不仅因供电不足使应急灯点灯时间达不到规定的要求,并因电池充电不足而影响电池寿命。这二种充电方法的缺陷是造成目前市场上应急灯使用寿命不长的主要原因之一。
     针对上述二种充电方法的缺点,我们采用了一种新充电方法:二步充电法。这种充电方法具有在短时间内使应急灯处于足电状态,而不会因过充电和充电不足影响电池