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太阳能路灯系统的组成:
太阳能路灯由以下几个部分组成:太阳能电池板、太阳能智能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及支架。
太阳能路灯的设计要求:
(1)电池板功率的计算和选用。
(2)蓄电池容量、充放电控制和充放电状态显示。
(3)连续阴雨天五天路灯仍能照明。
(4)光线暗时路灯自动点亮,早上光线强时路灯自动熄灭。
(5)系统断电时可以保存用户所设定的各种参数
太阳能电池板倾角的确定:
表 纬度和太阳能电池板倾角的关系
纬度 | 0°~25° | 26°~40° | 41°~55° | >55° |
倾角 | 等于当地纬度 | 等于当地纬度加5°~10° | 等于当地纬度加10°~15° | 等于当地纬度加15°~20° |
太阳能电池板组件功率的确定:
由于成都全年平均日照时数为 1042~1412小时
则平均每日峰值日照时数为:1042÷365=2.87 小时/日
太阳能电池板组件功率的确定:
计算每日负载耗电量为:500Wh÷24V=21Ah
计算所需太阳电池的总充电电流为:
21Ah×1.02/(2.87h×0.9)=10.3A
其中: 0.9: 蓄电池的充电效率
1.02: 20年内太阳电池衰降,方阵组合损失,尘埃遮挡等综合系数。
太阳能电池板组件功率的确定:
保证全年能有效地对蓄电池组件充电。因此,太阳能电池组件在任何季节的工作电压须满足
V = Vf +Vd +Vi
=27.4+0.7V+4.5V
=32.6V
式中, Vf 为蓄电池组件浮充电压; Vd 为因阻塞二极管和线路直流损耗引起的压降; Vi 为因温度升高引起的压降。
太阳能电池板组件功率的确定:
众所周知,厂商出售的太阳能电池组件所标出的标称工作电压和输出功率最大值( Wp ),都是在标准状态下测试的结果。由太阳能电池组件的温度特性曲线可知,当温度升高时,其工作电压有较明显的下降,可用下式计算因温度升高而引起的压降Vi 。
Vi= a(tmax-25)Va
太阳能电池板组件功率的确定:
式中,a 是太阳能电池组件的温度系数,对单晶硅和多晶硅电池组件来说,a=0.005,对非晶硅电池组件来说,a=0.003; Tmax 为太阳能电池组件的最高工作温度(45℃~60℃); Va 为太阳能电池组件的标称工作电压。
太阳能电池板组件功率的确定:
太阳能电池组件板的功率:
Pa=Ia*Va*K/1-a(Tmax-25)
=5*36*1.2/1-0.005(50-25)
=216/0.875
=246W
式中,a、T max取值与上面相同,K 为考虑一些未知工作因素,而引入的安全系数,可根据电压等级,数据准确程度,运行环境等,在1.05~1.30 之间选取。
太阳能电池板组件功率的确定:
根据上述计算本设计可选两块TW180(35D)单晶硅电池板并联TW180(35D)的技术参数如下:
太阳能蓄电池容量的选择:
=21Ah*(5+1)/0.68=186Ah
0.68为放电深度。
因此选择12V,200Ah免维护式铅酸蓄电池,2块 串联。串联后电压24V,200Ah
太阳能控制器的选择:
本系统控制器选用TYK-3 SDRC型 太阳能路灯智能控制器。
太阳能控制器的技术参数:
l 太阳能电池与蓄电池间电压降:小于0.4V
l 蓄电池与负载间电压降:小于0.23V
l 空载电流:小于10mA
l 开路电压: 50V
l 环境温度:-20℃---+50℃
l 使用海拔:小于5000米
太阳能控制器的技术参数:
该控制器当没有阳光时,光强降到启动点,控制器延时10分钟确认启动信号后,开通负载,负载开始工作;当有阳光时,光强升到启动点,控制器延时10分钟确认关闭输出信号后关闭输出,负载停止工作。
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