随着全球能源的日益紧张,太阳能光伏照明发展迅速。在太阳能照明系统的发展中,人们不断分析照明系统的常用控制模式,设计各种实用可行的工作模式。同时,光源技术也在不断更新,电池充电模式也在不断研究和探索,有效利用率越来越高。在太阳能各部件的发展和协调中,太阳能照明系统不断发展和完善。
一、太阳能灯的原理和组成。
银川太阳能路灯具系统为直流独立光伏系统,其工作原理如图所示。太阳能电池组件通过控制器将太阳能转化为电能,并将电能转化为储存在电池中的化学能。当用电时,电池将化学能转化为电能,用于直流负载,或通过逆变器逆变器转化为交流负载。只有当电池中的电能长时间耗尽时,设备才会停止工作。太阳能路灯由以下部分组成:太阳能电池板、太阳能控制器、电池组、光源、灯杆和灯壳,有些还配备了逆变器。
1.1太阳能电池板。
太阳能电池板是太阳能路灯的核心部分,也是太阳能路灯有价值的部分。它的作用是将太阳的辐射能转化为电能,或送到电池中储存。太阳能电池主要由单晶硅和多晶硅制成。单晶硅的光电转换效率为18%~21%,多晶硅为15%~19%。目前,新技术还包括光伏薄膜电池。
1.2太阳能控制器。
太阳能灯系统中较重要的环节是控制器,它的性能直接影响系统的寿命,特别是电池的寿命。控制器采用工业MCU作为主控制器。通过测量环境温度,检测和判断电池和太阳能电池组件的电压、电流等参数,控制MOSFET设备的开关,实现各种控制和保护功能。
1.3电池。
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,通常需要配备电池系统才能工作。一般有铅酸电池、Ni-CD电池和Ni-H电池。电池容量的选择一般应遵循以下原则:首先,在满足夜间照明的前提下,尽量在白天储存太阳能电池组件的能量,并储存满足连续雨天夜间照明所需的电能。电池容量太小,无法满足夜间照明的需要。容量太大了。一方面,电池始终处于断电状态,影响电池寿命,造成浪费。电池应与太阳能电池、电力负荷(路灯)相匹配。它们之间的关系可以用一种 简单的方法来确定。太阳能电池的功率必须是负载功率的4倍以上,系统才能正常工作。太阳能电池的电压应超过电池工作电压的20%~30%,以确保电池的正常负载。电池容量必须是负载功率的6倍以上。
1.4光源
太阳能路灯使用的光源是太阳能灯正常使用的重要指标。一般来说,太阳能灯采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯和LED光源。LED光源使用寿命长,可达1万小时,工作电压低,无逆变器,光效高。国内501m/W,进口801m/W。随着技术的进步,LED的性能将进一步提高。
1.5灯杆及灯壳。
灯杆的高度应根据道路的宽度、灯的间距和道路的照明标准来确定。灯壳参照收集的许多国外太阳能灯数据,大多选择节能,灯外观要求不高,相对实用。