衡量一个太阳能道钉的性能从以下几个方面。
如果太阳能道钉不能承受一定的压力,在汽车碾压或冲击后就很容易碎掉,自然不能正常工作,所以抗压是太阳能道钉正常工作的一个基本条件。但问题是太阳能道钉本身是一个电子产品,包含有电子部分,想使得电子部分也有较高程度的抗压性能的确不是一件容易的事情,所以一般来讲太阳能道钉的抗压性能要比普通道钉差一些。2014年为止交通部的技术要求是10吨。
有效提高太阳能道钉的抗压性能的方法有几个:一是裸露在外面的太阳能电池板采用PC防弹材料,来增强电子部分的抗压能力;二是尽可能采用IC控制,以减少电子线路的体积,来降低电子部分所承受的压力;三是在壳体上设计一些加强筋,来分担电子部分所承受的压力。
如果太阳能道钉没有完全密封,那自然会渗水,渗水就会引起电路短路,后果也是灾难性的,所以一个合格的太阳能道钉密封性能也是必须过关的。
提高太阳能道钉密封性能的方法有以下几个:
(1)分离设计。LED灯罩和内部电路板采用隔离设计,即使LED灯罩坏掉,太阳能道钉内部依然保证不会渗水;
(2)采用强力中性粘接材料,确保太阳能面板、LED灯罩和道钉壳体紧密粘接,中间没有任何缝隙。
太阳能道钉主动发光,清晰勾画道路轮廓;相比于反光道钉,其很重要一个特点就是发光强度大。这项指标交通部要求是2000个MCD。
电池寿命 决定太阳能道钉寿命的一个重要因素是电池的寿命,电池的选择至关重要。2014年为止市场上有两种类型的电池是可以参考的,一个是充放电500次以后,电池容量降低至50%;另一个是充放电1000次以后,电池容量降低至79%。
电池寿命不仅要够长,而且要能够在较大的温度区间内正常工作。电池内部是化学物质,如果温度太高或者太低,电池就无法工作,太阳能道钉的电池工作温度区间一定要符合实际使用环境的要求。国家交通部的要求是-10度到50度,实际环境往往会超出这个范围,这就对电池提出了更高的要求。
电子线路 电路板的设计一定要遵循简单有效的设计原则,不要人为地复杂化,因为多一个线路就多了一个出现故障的可能。电子元器件也要严格挑选,因为任何一个电子元器件出现问题都可能使得整个系统瘫痪。
焊接 焊接必须牢靠,因为太阳能道钉天天承受着车辆的碾压和冲击,焊点一点点的松动都会导致线路松动和脱落。所以在选择焊枪和焊锡的时候一定要挑选高质量的产品,确保焊点牢固可靠,能长时间在相对"恶劣" 环境下工作。
太阳能电池板 太阳能电池板直接吸收太阳能,并把光能转化成电能,可以说是太阳能道钉整个工作体系中的第一个环节;它工作效率的高低直接决定着太阳能道钉工作效率的高低。2014年为止普遍应用的是单晶硅太阳能电池板,这是因为单晶硅太阳能电池板的光电转化率较高,大约为14%,能最大程度把太阳能转化成电能,以确保太阳能道钉工作时的能源供应。另外,太阳能电池板必须是高硬度,耐磨型电路板。太阳能电池板每天都要经受车轮的碾压磨损,如果强度不够,很容易磨花,进而影响太阳能电池板的转化效率。
在标准测试条件下放置8个小时,电池的额定容量应满足道钉正常发光72小时的需要;即使太阳光照度小于1000LX时,电池充电8个小时后,其额定容量应满足道钉正常发光12小时的需要。这一点也必须特别注意。如果电池匹配性能不好,在阴雨天气就会出现电池储存电能不足而导致太阳能道钉无法发光。这样一来,太阳能道钉就没有实用价值,就根本不能使用。电容式太阳能道钉的局限性就在于此。在标准测试条件下放置8个小时,电容的额定容量一般只能满足道钉正常发光12-14个小时的需要,所以说电容式太阳能道钉对实际使用环境的要求非常苛刻,不仅阳光要足够强,而且不能有连续阴雨天气,否则就难以正常工作。
太阳能道钉的使用环境是复杂多变的,温度、湿度可能是大相径庭。北方冬天温度很低,南方夏天温度又很高,西北地区昼夜温差又特别大,东南湿润,西北干燥,这些都会影响太阳能道钉工作是否正常,所以太阳能道钉的设计应该充分考虑到环境适应性能。
2014年为止交通部对温度的要求是-20℃到85℃的范围内,同时还要在20℃到60℃之间做三个循环试验,看其是否能够适应环境的要求。交通部对太阳能道钉湿热性能的要求是在45℃、相对湿度98%的条件下试验48个小时后依然能正常工作。
太阳能道钉的环境适应性能是对其机械性能和电气性能的综合检验,涉及到结构设计、电路设计、电子器件性能等多个方面,甚至包括其生产工艺。这也就要求方方面面的工作都要做到位,才能保障太阳能道钉有较好的环境适应性能。