1.1 系統(tǒng)基本組成簡(jiǎn)介
系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件部門(包括支架)、LED燈頭、控制箱 (內(nèi)有控制器、蓄電池)和燈桿幾部門構(gòu)成;太陽(yáng)能電池板光效達(dá)到127Wp/m2,效率較高,對(duì)系統(tǒng)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)非常有利;燈頭部門以1W白光LED和1W黃光LED集成于印刷電路板上排列為一定間距的點(diǎn)陣作為平面發(fā)光源。
控制箱箱體以不銹鋼為材質(zhì),美觀耐用;控制箱內(nèi)放置免維護(hù)鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統(tǒng)選用閥控密封式鉛酸蓄電池,因?yàn)槠渚S護(hù)很少,故又被稱為“免維護(hù)電池”,有利于系統(tǒng)維護(hù)用度的降低;充放電控制器在設(shè)計(jì)上兼顧了功能齊備(具備光控、時(shí)控、過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)和反接保護(hù)等)與本錢控制,實(shí)現(xiàn)很高的性價(jià)比。
1.2 工作原理先容
系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)樸,利用光生伏殊效應(yīng)原理制成的太陽(yáng)能電池白天太陽(yáng)能電池板接收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出,經(jīng)由充放電控制器儲(chǔ)存在蓄電池中,夜晚當(dāng)照度逐漸降低至10lux左右、太陽(yáng)能電池板開(kāi)路電壓4.5V左右,充放電控制器偵測(cè)到這一電壓值后動(dòng)作,蓄電池對(duì)燈頭放電。蓄電池放電8.5小時(shí)后,充放電控制器動(dòng)作,蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。
2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思惟
太陽(yáng)能路燈的設(shè)計(jì)與一般的太陽(yáng)能照明比擬,基本原理相同,但是需要考慮的環(huán)節(jié)更多。下面將以香港真明麗團(tuán)體有限公司的這款太陽(yáng)能LED大功率路燈為例,分幾個(gè)方面做分析。
2.1 太陽(yáng)能電池組件選型
設(shè)計(jì)要求:廣州地區(qū),負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W,天天工作時(shí)數(shù)8.5h,保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。
⑴ 廣州地區(qū)近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2,經(jīng)簡(jiǎn)樸計(jì)算廣州地區(qū)峰值日照時(shí)數(shù)約為3.424h;
⑵ 負(fù)載日耗電量 = = 12.2AH
⑶ 所需太陽(yáng)能組件的總充電電流= 1.05×12.2×÷(3.424×0.85)=5.9A
在這里,兩個(gè)連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計(jì)最短天數(shù)為20天,1.05為太陽(yáng)能電池組件系統(tǒng)綜合損失系數(shù),0.85為蓄電池充電效率。
⑷ 太陽(yáng)能組件的起碼總功率數(shù) = 17.2×5.9 = 102W
選用峰值輸出功率110Wp、單塊55Wp的尺度電池組件,應(yīng)該可以保證路燈系統(tǒng)在一年大多數(shù)情況下的正常運(yùn)行。
2.2 蓄電池選型
蓄電池設(shè)計(jì)容量計(jì)算比擬于太陽(yáng)能組件的峰瓦數(shù)要簡(jiǎn)樸。
根據(jù)上面的計(jì)算知道,負(fù)載日耗電量12.2AH。在蓄電池布滿情況下,可以連續(xù)工作7個(gè)陰雨天,再加上第一個(gè)晚上的工作,蓄電池容量:
12.2×(7+1) = 97.6 (AH),選用2臺(tái)12V100AH的蓄電池就可以知足要求了。
2.3 太陽(yáng)能電池組件支架
2.3.1 傾角設(shè)計(jì)
為了讓太陽(yáng)能電池組件在一年中接收到的太陽(yáng)輻射能盡可能的多,我們要為太陽(yáng)能電池組件選擇一個(gè)最佳傾角。
關(guān)于太陽(yáng)能電池組件最佳傾角題目的探討,近年來(lái)在一些學(xué)術(shù)刊物上泛起得不少。本次路燈使用地區(qū)為廣州地區(qū),依據(jù)本次設(shè)計(jì)參考相關(guān)文獻(xiàn)中的資料[1],選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角為16o。