太阳能交通标志是交通标志牌的一种，由标志面、标志底板、太阳能电池板、控制器、发光单元(LED)组成，用文字与图案传递警告、禁令、指示信息给司机和行人，用以管理道路交通的安全设施。白天太阳能电池板吸收太阳光，把太阳能转化成电能，储存在储能器件中，到了晚上，储能器件中的电能自动转化成光能（通过光电开关控制），通过LED发出亮光来勾画图案轮廓，传达交通信息。它给道路使用者以确切的道路交通信息，使道路安全畅通，事关司机和行人的生命财产安全，是一种不可缺少的交通安全附属设施。

产生背景(城市光污染 山区雾天)

工作原理(寿命因素)

发展(同步或追逐闪烁 无线控制 感应过街行人)

设计基础知识

产生背景

城市光污染

没有光的世界一片漆黑，但有璀璨的光芒所产生的光污染也不可小觑，光污染已经在无孔不入地入侵了所有百姓的生活。夜幕降临后，闪烁夺目、令人眼花缭乱的商场、酒店楼上的霓虹灯、灯箱广告和灯示标志，有夜间许可证的工地白炽灯照明等，把夜晚照射得如同白天一样，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样。夜晚的华灯造成的光污染已使人们对靠被动反光的标志牌视而不见。

山区雾天

随着平原区、丘陵区和各省市经济较发达的地区高速公路建设的逐步完善,高速公路建设的重点正逐步向山岭区和经济发展相对滞后的山区转移，山区高速公路，风速受山脉河谷影响较为显著，平均风速仅1.2 m/s，潮湿多雨的气候条件加上植被繁茂的森林环境，因此该路段常常有雾产生。并且由于高速公路通常跨越距离较长，特别是很多高速公路都通过农村和山区，使得高速公路的情况相对变得复杂。雾的分布往往很不均匀，有时会在一个路段上视线相当明朗、而在另一个路段却大雾弥漫。由于这种情况通常发生在夜间，高速行驶的车辆突然驶入大雾区，驾驶员会感到视觉突然变暗，有些驾驶员不能适应视力的突然变化，便会产生一种恐慌感，从而容易引发交通事故。

工作原理

白天太阳能电池板吸收太阳光，把太阳能转化成电能，储存在储能器件中，到了晚上，储能器件中的电能自动转化成光能(通过光电开关控制)，通过LED发出亮光来勾画图案轮廓，传达交通信息。

早期的太阳能标牌，基本上就是一个灯箱了，电路、控制器、电池都放在箱体内。它的弊端：箱体过于笨重，太阳能板体积过大，不利于包装，运输，在运输的过程中，经常造成内部损坏;电池和电路都封在箱体内，不宜更换;箱体过大，密封性不宜控制;

太阳能标志牌是以单晶硅太阳能电池组件为能源，无需电网支持，不受地域限制，使用非常方便！它利用太阳能电池将白天的阳光转换成电能贮存于标志牌中，当夜幕降临、光线昏暗或雨雾天气等视线不佳情况下，标志牌上的发光二极管自动启动闪烁，光线特别明亮、醒目，具有强烈的警示作用。特别在无电源的高速公路、经常移动的施工现场及危险地段，这种可主动发光的标志牌体现出特殊的警示作用，其可视距离是以反光膜作为反光材料的标志牌的5倍，其动感效果也是普通标志牌所不能替代的。

基本要素：体薄量轻、电池电路易更换、太阳能板可转向、防水等级IP68。

寿命因素

标牌材料

现在公路交通标志牌都是采用铝板制作，回收价值高,不法分子就把偷盗交通标志牌做为了生财之道。太阳能标牌的价值高过普通标牌，更应考虑太阳能标牌的防盗问题。

模压玻璃钢材料对反光膜附着力强、抗风荷载性强、耐老化、造价低，是一种理想和成熟的标志板面防盗材料。

太阳能板

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，硅系列太阳能电池发电是目前发展最成熟的，太阳能电池优劣、寿命就主要取决于硅片。目前硅片按材料的结晶类别一般分为三种：单晶硅、多晶硅和非晶硅。单晶硅光电转换效率最高，量产时其效率都能达到15%，在大规模应用和工业生产中占据主导地位，价格偏高。多晶硅、非晶硅效率只有10%左右。相比较而言，非晶硅成本最低，弱光效应好，但非晶硅光电效率衰减快，稳定性不高，因此在户外交通产品应主要选择单晶硅的太阳能电池。单晶硅电池寿命长达15年以上，15年后其光电转换效率仍能达到最初的85%。

LED

LED作为一种新型光源在各个领域得到越来越广泛的应用。寿命长，就目前各个区域各个品牌生产商量产的LED芯片来说，其最长工作时间普遍达到10年以上，而且是连续工作。节能，LED的电光能量转换率是普通白炽灯的5-8倍，获得同样的光照亮度能节省60%以上电量。

电池

太阳能产品设计原理中都是要将光能转化为电能后储存，以作后备，在无阳光照射情况下，由储能设备续电。储能设备目前主要有三大类:电池储能、电容储能、电感储能，其中电池储能因为容量大、体积小、成本便宜等优点相对使用比较广泛。作为太阳能标牌是适合用电池储能的。储能电池即蓄电池，它根据内部材料又划分为铅酸电池、镍氢电池、锂电池等几个类别。符合交通户外环境的电池要属镍氢和锂电，因为相对而言它们在高低温特性、容量体积比、环保、寿命方面是优于铅酸电池的。如果以保持60%容量统计铅酸电池循环次数在400次左右，镍氢电池在500次左右，锂电在600左右。循环次数是指把电池全冲全放满作为一个周期。实际上太阳能标牌的电池大部分时间是在放掉1/5电量时就充电的，浅放浅充的浮充电状态的工作方式可以大大延长电池使用年限的。采用锂电常规使用，寿命有4年左右。电池是制约其寿命的瓶颈。该类产品的电池应该注重防潮的同时，应该方便更换。

发展

不论是做图形、轮廓还是文字，太阳能标牌均能用良好的效果。

同步或追逐闪烁

追逐式太阳能导流牌是将每一个太阳能标牌里的太阳能板、电池、控制电路集中起来，集中到一个主控制太阳能标牌内，各个太阳能标牌通过导线与控制连接。一个控制系统有效控制距离可以为500米。太阳能标牌仅保留led和一个简单的稳压电路，电池、太阳能板均可以更换，优点是太阳能板是唯一的，非常适应在山区曲折、树木茂盛、地面阳光不充沛的道路上安装太阳能标牌。只需将一块太阳能板放在阳光充沛的地方即可。缺点是安置连接导线较为麻烦，导线如果受到破坏或盗窃，整个系统会无法工作。

无线控制

各个标牌之间没有任何导线连接，以无线电波信号控制各个太阳能标牌的工作方式，让控制范围内的标牌按预设程序有序闪烁，降低太阳能标牌安装的难度，不需要安装导线。前提是用于道路的电子系统必须能抵抗强烈的来自车辆及其他无线电产品的电磁干扰，也要符合恶劣的物理环境。

感应过街行人

行人过街感应标牌是指在行人通过马路时，太阳能标牌捕捉到过往行人发出的红外线，标牌上的LED发出闪烁警示信息，来达到提醒过往司机的目的。行人过街感应标牌属于智能交通产品。

设计基础知识

交通标志牌的设计是根据道路路网、路线的具体情况、行政区划的分布以及驾驶员的实际需要合理确定交通标志牌的内容、位置以及支撑结构的过程。交通标志牌设计的最终目的是满足道路使用者对道路信息的需求，包括必要的警告和控制信息以及充分、正确的引导信息，以提高行车的安全性，使驾驶员能够准确、顺畅地到达目的地。

交通标志牌的投资虽然只占整个道路工程的很小一部分，但却是道路能否高效、安全运营的关键，交通标志牌的使用必须综合各种影响因素在充分论证的基础上通过系统、科学的设计实现。目前在我国一些地方，交通标志牌的使用未经过设计程序，这样会导致交通标志牌提供的信息缺失、错误或中断，而由此引发的交通事故和延误导致的经济损失是十分巨大的。因此，道路的建设和管理部门应该重视交通标志牌的设计工作。

同样，在交通标志牌设计的过程中，考虑的是否周全，设计方案是否合理，决定了道路的安全性和运营效率。例如，在某城市环城路的一个出口，由于标志牌的内容设计不合理，驾驶员不能清楚判断是否应该由该出口驶离环城路，在犹豫之中放慢了车速甚至急刹车，导致了大量的追尾交通事故，直接造成了人员伤亡和财产损失。可见，一块标志牌设计的不合理即有可能导致难以预料的后果，正所谓 “差之毫厘，谬以千里”。因此交通标志牌设计工作必须是严谨、细致和全面的，应该综合分析各设计要素，确保交通标志牌设计的高质量。