|
|
发表于 2007-9-10 15:11:42
|
显示全部楼层
来自: 中国上海
(转)太阳能充电设计方案
7 r6 K, F, e2 q6 M& |% o2 U! J+ y首先,数据采集仪器应采用低功能耗的。
9 _4 C" S& [, V2 z. G* u/ e 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。- o# H. d9 q" M3 i4 F
一、关于硅太阳能发电板容量
/ r* Z, E# A6 y 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)。: K$ r8 d9 C9 R+ Q- `& U# M
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。
1 q* @4 \+ V* f% W" J 太阳能电池阵列的具体设计步骤如下:& T2 W- z, P2 a' y* [
1.计算负载24h消耗容量P。
$ m f1 k( f* L) C* T# H P=H/V
]' B$ _ L- x1 W' {; ` V——负载额定电源% D( y4 m2 m H/ e% ~/ V) V L/ F
2.选定每天日照时数T(H)。" I3 Q4 i# d- i% [" a) R" T
3.计算太阳能阵列工作电流。
$ E( ]- `/ U$ b3 K0 l IP=P(1+Q)/T5 g7 s5 R/ T% ]8 D5 y* V+ n
Q——按阴雨期富余系数,Q=0.21~1.00/ g* A3 P) |6 h- E% F( g+ x
4.确定蓄电池浮充电压VF。
& l& E. N- S' v2 ~( J3 J 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。
2 w, p6 U7 h; q8 P8 z \6 {' } 5.太阳能电池温度补偿电压VT。
\$ I) S& K8 @. H- ], O* {) S VT=2.1/430(T-25)VF
2 i o9 }) X& M0 ?+ L 6.计算太阳能电池阵列工作电压VP。
2 a6 P6 c) U h2 x4 b; f VP=VF+VD+VT
: m8 y; i1 O$ R 其中VD=0.5~0.78 @ P5 o7 V$ b* f& @
约等于VF
& I7 v* j; K# m. e# q 7.太阳电池阵列输出功率WP平板式太阳能电板。
. d+ F; F' u4 V6 f* U5 b% w WP=IP×UP
5 O) i! ^ X( i i% 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。
1 p& j9 Q" {6 E' P* E V1 Y( p3 E 二、关于蓄电池的容量计算
- }0 y) ?" K* F& k5 M2 Y 蓄电池的容量由下列因素决定:
% A4 {! x @* u& Q- Z7 z" @7 h 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%。8 `7 s6 _$ K3 q! W
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%。
1 [2 {7 u+ }# u/ z- G 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。$ x3 O6 \2 }1 Z+ K) P& [
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%。
* Q# `5 B7 ^8 F& r1 r1 X8 c 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。7 H3 d6 M4 @% D0 Z2 e9 O, 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:$ v% u+ [7 B' N# N/ Q
1.测站的主要参数:
1 W7 z: c6 x/ d/ ?* W 每隔5min发射一次数据,发射时间2Sec;
( ^( o- I9 N$ H; m9 X. L 发射机输入电压DC13.8V,输出电流5A;
3 Y3 @1 k+ U6 A) S+ B 当地日照时数7~8h。5 _, ^+ [8 L$ w2 m" Q; W
2.测站蓄电池容量经计算得出为38AH。0 e [8 W- t- Y& O8 k8 n: I( w+ f# b
3.测站太阳能电池容量阵列输出功率WP W为25~35w。' m4 `6 y% m# S# u
综合以上结果,太阳能电源设计值为:! U% H0 s* l5 c" z& M6 |* Y
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。
, p) D' B; |9 \3 m- u9 o 三、太阳能电源安装使用中注意的问题# x Z* f2 d- V z5 X9 b4 _6 k
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。* F) q0 X9 R& @' }+ @; q
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。
2 w: w- [ [7 J4 F! n4 M 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
|