光电互补LED 路灯照明体系便是以太阳能电池发电为主,以一般220V交流电弥补电能为辅的路灯照明体系,选用此体系,光伏电池组和蓄电池容 量能够规划得小一些,基本上是当天白日有阳光,当天就用太阳能发电一起给蓄电池充电,到天亮时蓄电池放电把负载LED 点亮。在我国大部分区域,全年基本上都有三分之二以上的晴朗气候,这样该体系全年就有三分之二以上的时刻用太阳能照亮路灯,剩余时刻用市电弥补能量,既减 小了太阳能光伏照明体系的一次性出资,又有着明显的节能减排作用,是太阳能LED路灯照明在现阶段推行和遍及的有用办法。
1 光电互补LED 照明体系规划
1.1 LED 照明负载
假定光电互补LED 路灯灯杆高度为10m,光照光通量大约25 lm,选用1W、3.3V、350mA 的LED 灯组成两路路灯,每一路14 串2 并共28W,两路为56W。设路灯每天均匀照明10 小时,LED 路灯前5 小时全亮,后5 小时亮度折半,即电池耗费削减一半。
所需实践驱动电流为:
350mA×2×2=1.4A
每天以10 小时核算,负载所需安时数为:
1.4A×5h+1.4A×0.5×5h=10.5Ah
电压为:
3.3V×14=46.2V
1.2 蓄电池组容量规划
1.2.1 蓄电池的选用
太阳能路灯用蓄电池因为频频处于充电、放电循环中,并且会常常发生过充或深度放电等状况,因而蓄电池作业功能和循环寿数成为最受重视的问题。阀控式密闭 型铅酸电池具有不需求保护、不向空气中排出氢气和酸雾、安全性好、价格低一级长处,因而被广泛应用。蓄电池过充电、过放电以及蓄电池环境温度等都是影响蓄电 池寿数的重要因素,所以在控制器中要要点采纳保护措施。
1.2.2 蓄电池组容量的核算
在光电互补路灯体系中,是靠 太阳能和市电互补对LED 路灯进行供电的。因为太阳光随气候改变不同很大,白日太阳光强时,太阳能电池板给蓄电池充电;晚上蓄电池给负载供电。阴地利,负载用电从蓄电池获得,当蓄 电池放电电压降到最低答应极限时,主动转为市电补给。蓄电池的容量对确保可靠性供电很重要,电池容量过大导致本钱价格升高,容量过小,又不能充分利用太阳 能到达节能的意图。
蓄电池容量Bc 核算公式:
Bc = A×QL×NL×T0/CC Ah (1)
式(1)中A 为安全系数,取1.1~1.4 之间,本式为A=1.2;QL 为负载日均匀耗电量,为作业电流乘以日作业小时,QL=10.5Ah;NL 为最长接连阴雨天数,因为选用光电互补,故能够取NL=1 天;T0 为温度批改系数,一般在0℃以上为1.1,- 10℃以下取1.2,本式取T0=1.1;CC 为蓄电池放电深度,一般铅酸电池取0.75,碱性镍镉蓄电池取0.8,本式中CC =0.75。
因而,Bc = A×QL×NL×T0/CC=1.2 ×10.5 ×1×1.1/0.75=18.5Ah,实践规划中,咱们选用48V、40Ah 免保护阀控密封铅酸蓄电池。
1.2.3 太阳能电池方阵规划
太阳能电池组件以必定数目串联起来,可获得所需求的作业电压。可是太阳能电池的串联有必要恰当,串联数太少,串联电压低于蓄电池浮充电压,太阳能电池组方阵就不能对蓄电池充电;若串联数太多,使输出电压远高于浮充电压时,充电电流也不会有明显增加。因而,只有当太阳能电池组件串联电压等于适宜充电电压时,才干到达最佳状况。
太阳能电池组的输出电压一般取蓄电池电压的1.2~1.5 倍,当取1.35 倍时,蓄电池电压为48V×1.35=64.8V,此处取65V。
若当天无太阳光时,蓄电池晚上给负载放电容量为:
Bcb = A×QL×NL = 1.2×10.5×1 = 12.6Ah
郑州区域按5 小时太阳光给蓄电池充电,电流为:
I = 12.6Ah/5h = 2.52A
所以太阳能电池方阵功率为:
P = UI = 65V×2.52A = 163.8W
实践可选用4 块36V 48W 太阳能电池板,共192W,分两组,每组2 块串联,电压为72V。
2 控制器及作业原理简介
2.1 光电互补LED 路灯控制器体系结构