0 导言
跟着全球动力的日益严重,太阳能光伏照明得到了迅速开展。在太阳能照明体系的开展中,人们不断的对照明体系常用的操控形式进行剖析,规划各种实践可行的作业形式,一起光源技能也在不断的更新换代中,蓄电池的充电形式也在不断的研讨探究中,有用利用率越来越高。在太阳能各个组成部分的开展和协调中,太阳能照明体系正在不断开展完善。
1 太阳能灯的原理及组成
太阳能灯具体系为直流型独立光伏体系。太阳能电池组件将太阳能转化为电能,经过操控器进行操控及维护,将电能转变为化学能储存在蓄电池中。当用电时,蓄电池再将化学能转化为电能,供直流负载运用,或许经过逆变器逆变为沟通电供沟通负载运用。只有当长时间无光照致使电池中的电能用完时,这个设备才停止作业。
太阳能路灯由以下几个部分组成:太阳能电池板、太阳能操控器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳,有的还要装备逆变器。
1)太阳能电池板
太阳能电池板是太阳能路灯中的中心部分,也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转化为电能,或送至蓄电池中存储起来。太阳能电池主要用单晶硅、多晶硅为材料。单晶硅的光电转化功率为13%~15%,多晶硅为11%~13%。现在最新的技能还包含光伏薄膜电池。
2)太阳能操控器
太阳能灯具体系中最重要的一环是操控器,其功用直接影响到体系寿数,特别是蓄电池的寿数。操控器用工业级MCU做主操控器,经过对环境温度的丈量,对蓄电池和太阳能电池组件电压、电流等参数的检测判别,操控MOSFET器材的注册和关断,到达各种操控和维护功用。
3)蓄电池
因为太阳能光伏发电体系的输入能量极不安稳,所以一般需求装备蓄电池体系才干作业。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的挑选一般要遵从以下准则:首先在能满意夜晚照明的条件下,把白日太阳能电池组件的能量尽量存储下来,一起还要能够存储满意接连阴雨天夜晚照明需求的电能。蓄电池容量过小不能够满意夜晚照明的需求,容量过大,一方面蓄电池一直处在亏电情况,影响蓄电池寿数,一起构成糟蹋。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。可用一种简略办法确认它们之间的联系。太阳能电池功率有必要比负载功率高出4倍以上,体系才干正常作业。太阳能电池的电压要超越蓄电池的作业电压20%~30%,才干确保给蓄电池正常负电。蓄电池容量有必要比负载日耗量高6倍以上为宜。
4)光源
太阳能路灯选用何种光源是太阳能灯具是否能正常运用的重要目标,一般太阳能灯具选用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、LED光源。
LED灯火源寿数长,可达1000000小时,作业电压低,不需求逆变器,光效较高,国产50lm/W,进口80lm/W。跟着技能进步,LED的功用将进一步进步。
5)灯杆及灯具外壳灯杆的高度应依据路途的宽度、灯具的距离,路途的照度规范确认。灯具外壳依据咱们收集了许多国外太阳灯材料,在漂亮和节能之间,大多数都挑选节能,灯具外观要求不高,相对有用就行。
2太阳能路灯照明操控体系
1)体系结构
太阳能路灯微机监控体系由微机主控线路、太阳能电池板、蓄电池充放电器、蓄电池组、LED光源驱动和LED灯等几部分组成。体系组成结构如图1所示:
2)功用操控
(1)太阳能路灯操控器的基本要求
太阳能路灯由多个LED灯串联而成,路灯照明体系不光耗费很多的电能,并且还需求投入巨额的日常维护费用,给城市带来电力供应和财政支出的两层压力。拟定“按需照明”的供电战略能够缓解这一对立。经过编程能够完成对散布在城市富贵路段的路灯机动灵活的操控,可在恣意时间段内经过PWM方法完成开关操控,以到达既节电又烘托城市灯火气氛的意图。操控基本要求如下:
①对前深夜与后深夜的亮度进行操控,操控份额依情况而定;②敞开单边路灯战略,即蓄电池现有电量只供一路路灯照明,另一路路灯封闭;③深夜灯战略,即前深夜开灯,后深夜关灯,蓄电池现有电量只供前深夜照明运用。
太阳能路灯都是以天然光线的强弱来操控照明灯具的开关,这些光控太阳能照明体系的优化规划是体系长时间牢靠运转的条件。体系容量能够依据当地的地理位置、气象条件和负载情况做出最优化规划。但是因为时节要素,冬季太阳辐射要比夏天少,太阳电池阵冬季发生的电量比夏天少,但是冬季需求照明的电量却比夏天多,从而使照明体系的发电量与需电量构成反差,仍然难以平衡月发电量盈利和耗电量亏本。为了进步照明体系发电量的利用率,战胜体系缺电带来的缺乏,在太阳能照明体系的开展中,人们不断地对照明体系常用的操控形式进行剖析,规划各种实践可行的作业形式,一起光源技能也在不断的更新换代中,蓄电池的充电形式也在不断的研讨探究中有用利用率越来越高,因此在太阳能各个组成部分的开展和协调中,太阳能照明体系正在不断地趋于完善。