太陽能路燈系統的工作原理

2021-03-04 04:15:47 字數 2701 閱讀 5601

太陽能路燈系統的工作原理:太陽能路燈利用太陽能電池的廣生伏特效應原理,白天時太陽能電池吸收太陽能光子能量產生的電能通過控制器向蓄電池組充電,當夜幕降臨時或燈具周圍的光照程度較低時,蓄電池提供電力給直流燈負載。直流控制器能夠在任何情況下,包括陽光充足或者是長期陰雨天氣下,都能確保蓄電池不因為過充或過放而發生破壞,同時具備光控、聲控、溫度補償、和防雷、反極性保護等功能。

如圖1。太陽能路燈由以下幾部分組成:太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池、光源、燈桿以及燈具外殼等。

圖一 太陽能電池板

太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分,也是太陽能路燈中運用價值最高的部分。它的作用是將太陽的輻射能轉換為電能,或者是送到蓄電池內儲存起來。在大多太陽光電池中較普遍且較實用的有單晶矽太陽能電池、多晶矽太能電池和非晶矽太陽能電池等三種。

在太陽光充足日照良好的東西部地區,採用多晶矽太陽能電池為好,因為多晶矽太陽能電池生產工藝相對簡單,並且**比單晶矽太陽能電池低。而在陰雨天比較多、陽光相對不是太充足的南方地區,採用單晶矽太陽能電池為好,因為單晶矽太陽能電池效能引數比較穩定。非晶矽太陽能電池在室外陽光不足的情況下比較好,因為非晶矽太陽能電池對太陽光照條件要求比較低。

另外第二代太陽電池的研製,即將取得突破性進展,其核心部件是一種可粘接的薄膜,即薄膜太陽能電池材料。

規格型號:功率90w,峰值電壓24v,共6塊。

技術要求:①尺寸為1200*560*35mm;②單晶矽的光電轉換效率為13%~15%,多晶矽為11%~13%。③旁路二極體熱試驗; ④元件邊框選用優質6063t5的型材,選用表面噴塗厚度≥12μm的防氧化膜,耐煙霧及紫外線,使用壽命長,保證在室外的環境下能正常的使用;⑤接線端子牢固,配有旁路二極體,避免熱斑效應;⑥鋼化玻璃厚3.

2mm,透光率應在91%以上;⑦絕緣強度>100mω;⑧優質密封矽膠;⑨元件在-40c~85c的溫度範圍內均可正常工作。

太陽能控制器

在太陽能燈具中,乙個效能優良的充放電控制器是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命,必須對它的充放電條件交易限制,來防止蓄電池過充電或者深度充電。

在溫差較大的地方,合格的控制器應還具有溫度補償功能。同時太陽能控制器應建有路燈控制功能,包括光控和時控,並要具有夜間自動切控負載功能,以便於陰雨天延長路燈工作時間。

規格型號:24v/20a,shcb-20a市電互補控制器。 技術要求:

①蓄電池反接保護;②太陽能電池反接保護;③負載過流及短路保護;④夜間防反充電保護;⑤過度保護;⑥智慧型充電。控制器必須經過高溫高濕環境執行監測、低溫環境監測、交變濕熱試驗、振動試驗、老化試驗、以保證產品質量,使用壽命5年。

蓄電池由於太陽能光伏發電系統的輸入能量非常不穩定,所以一般需要配置蓄電池系統才能工作。一般種類有鉛酸蓄電池、ni—cd蓄電池、ni—h蓄電池。蓄電池容量的選擇大多要遵循以下幾個原則:

首先在能滿足夜晚照明的前提下,把白天太陽能電池組件的能量盡量儲存下來,同時還要能夠儲存滿足連續陰雨天夜晚照明所需要的電能量。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要,而蓄電池過大,一方面蓄電池始終處在虧電狀態,影響蓄電池壽命,同時也會造成浪費。蓄電池應與太陽能電池、用電負荷相匹配。

可用一種簡單方法來確定它們之間的關係。太陽能電池功率必須比負載功率高出4倍以上,系統才能正常工作。太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20~30%,才能保證給蓄電池正常負電。

蓄電池容量必須比負載日耗量高6倍以上為好。

規格型號:太陽能專用電池。

技術要求:容量為150ah/24v,共4只。採用優質蓄電池。

在蓄電池的防護方面採用地埋式處理,減少溫度對蓄電池的影響,蓄電池艙的低階預留排水孔要起到防水的作用。蓄電池要經過容量檢測、自放電試驗、溫度適用範圍試驗等監測。採用浸水性試驗和滲水性試驗確保蓄電池艙不進水。

光源 太陽能路燈採用何種光源是太陽能燈具是否能正常使用的乙個重要指標,一般太陽能燈具採用led光源、低壓節能燈、低壓鈉燈和無極燈。

規格型號:高效無極燈24v/40w*1只,24v/100w*2只。

技術要求: ①距地面12m,功率有減半功能;②環保節能,亮度好,使用壽命50000h以上,功率偏差在±3%;③需進行9項技術效能監測嚴格把關。

燈桿 燈桿的高度應該更具道路的寬度、燈具的間距和道路的照度標準確定。 規格型號:太陽能路燈光源距地面12m。

技術要求:採用優質鋼材,下埠直徑270mm,厚度4mm,整體採用熱鍍鋅加噴塑的表面處理方式,鍍鋅層厚度應為85μm,噴塑層厚度在150~200μm之間。塑粉應為進口的優質戶外型,附著力強,不變色,並且具有優良的防腐蝕特性。

抗風等級12級,並確保燈桿壽命達到15年以上。

1.系統組成

系統由太陽能電池組件部分(包括支架)、led燈頭、控制箱 (內有控制器、蓄電池)和燈桿幾部分構成;金湛太陽能電池板光效達到127wp/m2,效率較高,對系統的抗風設計非常有利;燈頭部分以1w白光led和1w黃光led整合於印刷電路板上排列為一定間距的點陣作為平面發光源。

控制箱箱體以不鏽鋼為材質,美觀耐用;控制箱內放置免維護鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統選用閥控密封式鉛酸蓄電池,由於其維護很少,故又被稱為「免維護電池」,有利於系統維護費用的降低;充放電控制器在設計上兼顧了功能齊備(具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等)與成本控制,實現很高的價效比。

2.工作原理

系統工作原理簡單,利用光生伏特效應原理製成的太陽能電池白天電池板接收太陽輻射能並轉化為電能輸出,經過充放電控制器儲存在蓄電池中,夜晚當照度逐漸降低至10lux左右、金湛太陽能電池板開路電壓4.5v左右,充放電控制器偵測到這一電壓值後動作,蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電8.

5小時後,充放電控制器動作,蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。

太陽能路燈工作原理

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