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发表于 2007-9-10 15:11:42
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来自： 中国上海
（转）太阳能充电设计方案
# Q8 V, u6 J" ` k首先，数据采集仪器应采用低功能耗的。! ~8 t% q- ?% N: M9 r6 M9 i
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。! d, Z+ i8 S! V7 V! e: C
一、关于硅太阳能发电板容量* h8 L6 g, X% |0 b
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)。
: e" q* D, @: s1 P" p8 E 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。
/ A, G @. v1 k1 l" l3 ^7 T0 w 太阳能电池阵列的具体设计步骤如下：
, i. z* G7 M* D& | r １.计算负载24h消耗容量P。( W0 C9 T: M3 q, ?
P=H/V
. b; I) k+ v# ~/ G V——负载额定电源
& _2 l' z: [- z, q8 c 2.选定每天日照时数T(H)。
- M; u4 U9 F- ]4 o8 d 3.计算太阳能阵列工作电流。& d# _7 t( l. [' A& v) p
IP=P(1+Q)/T' a% {# ~# v* J v1 n
Q——按阴雨期富余系数，Q=0.21～1.00, i% s$ d0 C8 U, j1 f, g- }
4.确定蓄电池浮充电压VF。- ~/ j3 q" U9 t# l
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。% m) e$ r3 V& n$ P3 [+ n' B) B# n, ~
5.太阳能电池温度补偿电压VT。 M' J1 G& W2 \9 `" x) K
VT=2.1/430(T-25)VF
6 N2 G: C; ^! I9 f5 G0 w% I 6.计算太阳能电池阵列工作电压VP。
& v! i( e* ? T: Z9 ?, ^4 F VP=VF+VD+VT
# j7 ~" A- ?6 @9 K 其中VD=0.5～0.7, N& A$ q @0 `# ~& h
约等于VF
% W5 J0 L$ }4 t; e- W( ?' { 7.太阳电池阵列输出功率ＷＰ平板式太阳能电板。 k/ ]( G8 J! [9 [" K, N
WP=IP×UP
5 P% e5 V' P c9 K 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。
* @. H8 r- B' a) r6 I 二、关于蓄电池的容量计算: [# t. a7 T! V f& B
蓄电池的容量由下列因素决定：
3 i) I) A5 t2 F% E% i% g/ e 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%。. U! _1 O' Z1 ?1 N
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 S+ w4 ^( M* X. x l! w* P 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。; S! r' R8 W! R" ^- V; x
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%。
# ^3 i; Y) J2 g7 j 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。0 y) z4 ^/ G B" E) b
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：
4 O/ Y- m( u P, W. [; D. t+ R3 Y 1.测站的主要参数：
( z2 y6 `* c9 I- F. Q0 g K 每隔5min发射一次数据，发射时间2Sec；
) i; p: i% C. [6 a# c( ~ 发射机输入电压DC13.8V，输出电流5A；) U! i( X, V0 f) W( u
当地日照时数7～8h。
6 I$ s' e8 z7 q0 I/ ^* M7 T# X 2.测站蓄电池容量经计算得出为38AH。2 h1 e6 \# q3 c3 a+ h
3.测站太阳能电池容量阵列输出功率WP W为25～35w。# z, M# q* x( D4 {- |3 V+ n
综合以上结果，太阳能电源设计值为：
+ a& F1 @ M1 Q6 L8 d3 A3 ?! O9 ?+ ] 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。
; x5 c8 S. I5 _; i& q$ j 三、太阳能电源安装使用中注意的问题
. y7 h6 V8 R8 E D4 R 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。
1 @3 ]& D/ x1 g) K+ c: p 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。
6 g2 Q7 \9 |- 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。 |
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发表于 2007-9-9 06:57:48
，偶也想了解相关的内容，假如可行需要投资多少，现在的不可能，为什么？