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[太阳能] 太阳能充电设计方案

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发表于 2007-3-18 17:02:01 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国辽宁沈阳

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太阳能充电设计方案
/ }1 y1 _8 `! D- t) Z6 l3 u/ F首先,数据采集仪器应采用低功能耗的。
# H0 D8 B0 z9 e9 q8 H  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。+ |' o1 {4 l9 O0 [) [1 c
  一、关于硅太阳能发电板容量# |- Y3 z6 d  g! q
  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 D  Q2 W% ]4 O; R/ }3 N
  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。, V6 v" u$ a1 o; I# ~1 F, \/ B
  太阳能电池阵列的具体设计步骤如下:
/ X; x# B' Z8 o; @5 ?! U0 F9 J3 C1 p6 N  1.计算负载24h消耗容量P。( V" w' }) y' _0 J$ E7 }  }8 w
  P=H/V
' @# ], `- F. x, G. R  V——负载额定电源$ O$ m( J, z4 k2 {
  2.选定每天日照时数T(H)。
2 j# h2 r9 ?9 s$ U6 Q. a  3.计算太阳能阵列工作电流。
0 W3 \/ ?9 x/ p3 l: C9 D0 S  IP=P(1+Q)/T
- E# R) O6 |& I$ D* o  Q——按阴雨期富余系数,Q=0.21~1.001 ?6 L$ e( w/ ], \: M  G& w
  4.确定蓄电池浮充电压VF。
# N% Q  p* ~& z; W2 @( r  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。9 X' [3 L! r) k4 Q0 L2 t: w
  5.太阳能电池温度补偿电压VT。
3 d2 N5 ^3 {  J, s+ B+ e  Z  VT=2.1/430(T-25)VF( R; ~* R, H0 s# O$ K. o" ^/ v
  6.计算太阳能电池阵列工作电压VP。
0 U( _9 A: p4 |/ m  VP=VF+VD+VT! A+ j! m9 j3 s/ ^
  其中VD=0.5~0.7
# o% }' i6 z$ g3 G4 Z& r  约等于VF
- \, m# w$ s) d0 N5 @. w  7.太阳电池阵列输出功率WP平板式太阳能电板。
# U$ h% |- E; l  WP=IP×UP
5 n8 ]" B: Z' n' G  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。
% c4 t" }+ X1 x6 [' d6 @# D  二、关于蓄电池的容量计算. v; b8 G" m# V1 x
  蓄电池的容量由下列因素决定:
% c/ q1 m6 Z( L6 K. q3 ]6 s4 ^  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%。0 M; f( |9 t2 X9 y0 p
  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%。
3 D, U6 e% }  m$ F  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。
6 m; ~& A3 `7 o) A$ C) Z  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%。" k2 Z" z! T: F! K$ Y0 u" U
  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。
) u: \" r) o$ c* ]  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:
& ?  X% V* r9 B7 K2 p  1.测站的主要参数:
9 h3 e; g; |$ q  每隔5min发射一次数据,发射时间2Sec;" h7 f/ u5 G3 P8 }1 x1 I, R5 i4 @3 C
  发射机输入电压DC13.8V,输出电流5A;( e. C4 ^7 k3 T4 Z' k* P  l
  当地日照时数7~8h。. ]8 g9 F0 L3 b! Q
  2.测站蓄电池容量经计算得出为38AH。; g8 i9 h6 d: z
  3.测站太阳能电池容量阵列输出功率WP W为25~35w。
5 j+ r$ G; p& A& }% C  [  综合以上结果,太阳能电源设计值为:" p3 @2 _/ G( z
  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。: |* ]6 Y" k. b1 R) @9 r& v
  三、太阳能电源安装使用中注意的问题
, y4 \: j3 i; p; S, @  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。" Z8 ]' \5 z" M0 `) l
  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。, B' V) c6 C3 C1 O1 u2 R
  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。
发表于 2011-6-7 22:00:16 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南株洲
正准备找类似文档资料非常感谢!
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