基于多维度低位路灯的结构分析及优化

本文主要针对多维度低位路灯的能耗问题进行探究。本文首先对多维度低位路灯的照明方式进行分析,通过建立道路照明模型,根据反射原理初步得到了灯具照射的最佳照射角度,同时也说明了正逆向的照明方式相比传统照明方式更节能的原因;然后针对灯具的光学配光与结构配光进行分析,得到影响灯具出光效率的关键因素在于透镜出光面高度;接着对透镜出光面能量分布与有效出光面高度进行了实验测试,根据实验结果选取了最优出光面高度,对灯具进行了初步优化,将灯具效率提升了27%;最后根据降低出光口高度的思路设计了异形透镜,将灯具出光效率提升了113%。

基于有效光通概念的低能耗路灯研究

低位照明中眩光强烈程度与灯具出光效率呈正相关,消除眩光的截光板会导致灯具出光效率极低。基于驾驶员的视觉需求对路灯出光进行分析,提出了道路照明有效光通的概念,将路灯出光分为有效光通、无效光通与有害光通(眩光)三部分。根据有效光通概念设计了多通道灯具结构,将无效光通转化为有效光通,并消除有害光通。通过软件模拟实验得出灯具出光效率与通道数的关系;通过设计多通道结构验证实验证明结构的可行性。实验结果表明,灯具出光效率与通道数呈线性关系,出光高度为4.9 mm时灯具出光效率最大,约为67.4%;多通道结构可以将多维度低位路灯出光效率由17%提升至63%。因此多通道灯具结构可以同时解决低位道路照明存在的眩光强烈与高能耗的问题。