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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( T' j: X' o) J9 x- J
首先，数据采集仪器应采用低功能耗的。% c9 R P2 X1 X2 l
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。+ A. `6 _- o( H$ |8 ?5 ] A9 z# Z) j; T
一、关于硅太阳能发电板容量
6 M/ r* r+ p# R& R7 M* S. n% ? 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)。% @( e5 M( u$ ~5 D7 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。; W* z" H" a# s9 I
太阳能电池阵列的具体设计步骤如下：/ y- J% F+ L1 V# p; n
１.计算负载24h消耗容量P。" p- y) g- g2 }9 c
P=H/V7 P$ b9 C7 i) ]: S+ B2 |
V——负载额定电源 A1 ^4 H! n; ?5 G
2.选定每天日照时数T(H)。5 V' _+ H4 {' a+ g
3.计算太阳能阵列工作电流。2 }# B) q G, g0 q! t
IP=P(1+Q)/T. n; D; l3 a T" v
Q——按阴雨期富余系数，Q=0.21～1.00
- `2 S' w; g8 f9 k% ?) o% } 4.确定蓄电池浮充电压VF。
5 t2 ~6 c4 k' q4 B# w0 V: v$ |% 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。
1 m. L i. x( Q6 L- p f! [) P 5.太阳能电池温度补偿电压VT。
. l o! B; {4 p" Y0 Y' @ \ VT=2.1/430(T-25)VF
0 Q" l+ N! Z+ m 6.计算太阳能电池阵列工作电压VP。
3 _# v) E6 J: r; p N VP=VF+VD+VT
. K1 Y. S/ z1 W' | S3 l- N3 o 其中VD=0.5～0.7
. R' }8 ]2 h- M7 t 约等于VF* a7 q1 Y. J% q' x# _7 F6 _* x* |
7.太阳电池阵列输出功率ＷＰ平板式太阳能电板。
# a. }, n; C" A9 c. i9 M: T6 e3 ]% c WP=IP×UP
" c6 w% a/ I( B' k: z. c 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。
$ e0 t, S* M7 j* b; c- f( p: _ 二、关于蓄电池的容量计算# ^4 ?7 `4 d" y3 {6 [
蓄电池的容量由下列因素决定：
0 {* _% c7 o+ d* d+ h# G 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%。
/ j0 U) V2 s( V9 M; 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%。
4 G9 j' J6 ^- k8 d 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。- }* p3 F9 c0 g- n2 D7 I/ 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%。
1 s& ~% o6 a9 H7 ^( `7 c2 r5 W 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。
/ ~" R0 O! q7 r# C( a1 ^+ a 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：) R ?; x* O; N8 _% s P9 G
1.测站的主要参数：
6 f$ a5 q" y7 p/ h# e 每隔5min发射一次数据，发射时间2Sec；
1 w& ~$ F7 E( Z8 f( o* _/ [& `+ E 发射机输入电压DC13.8V，输出电流5A；
! }+ A9 |) N- b5 Q( t1 c6 n7 B 当地日照时数7～8h。8 X% W n5 Y7 e* Z' f7 `! c& r
2.测站蓄电池容量经计算得出为38AH。- W6 c9 ^, W' f
3.测站太阳能电池容量阵列输出功率WP W为25～35w。2 u2 v; B# p: l, p* N# \' k
综合以上结果，太阳能电源设计值为：. m0 a7 _. {! R% P" }
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。& T2 Z" F0 v3 A/ W" E/ s' u
三、太阳能电源安装使用中注意的问题' q @, I9 O% u8 D0 e+ H2 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。, r; Z% D& ~; p. }) K9 w
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。
& J7 `" r% K/ j. i 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？