|
4#
发表于 2007-9-10 15:11:42
|
只看该作者
来自: 中国上海
(转)太阳能充电设计方案* [- z" x* i5 I
首先,数据采集仪器应采用低功能耗的。) F) c( o& |* M
其次,选择的太阳能发电板和蓄电池应是经济、可靠性的。既要防止太阳能发电板在阴雨期容量不够,达不到测量目的,又要避免容量过大,造成浪费。7 q% ?! I# ?1 |5 I+ K" n6 F
一、关于硅太阳能发电板容量
% g; b) Z" `1 k6 g) \# a 硅太阳能发电板容量是指平板式太阳能板发电功率WP。太阳能发电功率量值取决于负载24h所能消耗的电力 H(WH),由负载额定电源与负载24h所消耗的电力,决定了负载24h消耗的容量P(AH),再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响,计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。7 i& k3 i$ W8 a! J$ ^! \9 W
由负载额定电源,选取蓄电池公称电压,由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF (V),再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT (v)及反充二极管P-N结的压降VD(V)所造成的影响,则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V),由太阳电池阵列工作电源IP(A)与工作电压 VP(V),便可决定平板式太阳能板发电功率WPW,从而设计出太阳能板容量,由设计出的容量WP与太阳能电池阵列工作电压VP,确定硅电池平板的串联块数与并联组数。! q( f7 b2 Z" r. u9 I9 w6 P) @- E4 G
太阳能电池阵列的具体设计步骤如下:4 A8 g7 v+ j# N- b" r9 j
1.计算负载24h消耗容量P。
4 S% l" k+ N2 }9 x P=H/V
8 @( f2 }+ |4 R' i; ]& K V——负载额定电源 U6 J7 Z3 {$ F* I; d
2.选定每天日照时数T(H)。
2 B1 V& y; J) |; I8 c 3.计算太阳能阵列工作电流。
. ], j% l2 N6 X2 Q4 }3 ` IP=P(1+Q)/T
! v. d! Q K7 I' o- A Q——按阴雨期富余系数,Q=0.21~1.00
0 O8 @8 R2 E" p8 Q ^2 N! N4 F 4.确定蓄电池浮充电压VF。+ q2 q" ^0 l; _, E+ @
镉镍(GN)和铅酸(CS)蓄电池的单体浮充电压分别为1.4~1.6V和2.2V。
+ D9 G, N- {* X. I3 J& c* ? 5.太阳能电池温度补偿电压VT。* P n) J+ L* e: T, z$ O
VT=2.1/430(T-25)VF0 A* P5 J' Y+ W- Q2 a: K* _
6.计算太阳能电池阵列工作电压VP。
) n6 o- U g: H% n VP=VF+VD+VT
+ X# m- y+ ~4 O2 \ 其中VD=0.5~0.7
; m3 e- X( @$ U/ s& s8 i) |3 F8 R 约等于VF+ f/ c' _+ @0 E+ t0 ]% b
7.太阳电池阵列输出功率WP平板式太阳能电板。1 S$ m8 i5 f: h- f
WP=IP×UP
/ j$ l) E+ j f/ e" m3 S) h 8.根据VP、WP在硅电池平板组合系列表格,确定标准规格的串联块数和并联组数。
0 a1 |* { Z9 n+ a) m, ~ 二、关于蓄电池的容量计算 s$ j u* D) N, w- ^, {
蓄电池的容量由下列因素决定:0 ~5 G9 f) H8 m
1.蓄电池单独工作天数。在特殊气候条件下,蓄电池允许放电达到蓄电池所剩容量占正常额定容量的20%。
, g; p7 `& t/ k0 `& h/ y# o 2.蓄电池每天放电量。对于日负载稳定且要求不高的场合,日放电周期深度可限制在蓄电池所剩容量占额定容量的80%。
. \$ ~& `8 b( E2 [% l, R 3.蓄电池要有足够的容量,以保证不会因过充电所造成的失水。一般在选蓄电池容量时,只要蓄电池容量大于太阳能发电板峰值电流的25倍,则蓄电池在充电时就不会造成失水。
( J( P4 c$ m8 w% z& X2 Y 4.蓄电池自身漏掉的电能。随着电池使用时间的增长及电池温度的升高,自放电率会增加。对于新的电池自放电率通常小于容量的5%,但对于旧的质量不好的电池,自放电率可增至每月10%~15%。. G# ]* |$ Q- b5 f
在水情遥测系统中,连续阴雨天的长短决定了蓄电池的容量,由遥测设备在连续阴雨天中所消耗能量安时数 加上20%因子,再加上10%电池自放电能安时数,便可计算出蓄电池的容量源。
. a* W; d0 m) [4 t; g 按照两种容量方案的计算,作者计算完成了太阳能电源的设计:' D, Z+ ]) U L6 n: Y% x4 _+ Q
1.测站的主要参数:5 V0 w5 v! H m; i* H# ]
每隔5min发射一次数据,发射时间2Sec;
! W5 O! F" U& K8 N- m 发射机输入电压DC13.8V,输出电流5A;
& i" c$ l7 |$ ?0 a 当地日照时数7~8h。
- j7 b! Y. B0 e/ y/ N 2.测站蓄电池容量经计算得出为38AH。1 e. s. n' k5 W8 R4 R: v
3.测站太阳能电池容量阵列输出功率WP W为25~35w。8 i! ?( Z" l; F2 F
综合以上结果,太阳能电源设计值为:3 j. d4 {/ {& p: j) |
蓄电池:采用铅酸蓄电池,容量38AH,采用2个容量20AH并联形式;太阳能电池阵列:输出功率25~35W,采用标准块板一块输出容量25~38W,一块正好。
3 F0 v+ J1 J* ?0 ?1 V7 J- z 三、太阳能电源安装使用中注意的问题
. W: b% g! a) W7 O 1.阵列板选择安装在周围无高大建筑物、树木、电线杆等无遮挡太阳光和避风处。
. k6 T( ^6 E+ J 2.太阳能电池阵列板配套的蓄电池在第一次使用时,要先充电到额定容量,不可过充或过放。
* R3 W9 X% {" ~) G; V/ |/ c5 w 3.注意定期的维护工作。此电源系统经济可靠,安装方便,利于维护,在实践中取得了满意的效果。 |
评分
-
查看全部评分
|