太阳能路灯设计方
案
太阳能路灯设计
1、太阳能路灯的组成
太阳能路灯由太阳能电池板(包括支架)、灯头、控制箱(内有控制器、蓄电池等)和灯杆、基础等几部分构成。
太阳能路灯一般各自成供电系统,不与常规路灯供电网络连接。
太阳能路灯系统主要有12V与24V两种。
2、工作原理介绍
太阳能路灯是利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池板,白天接收太阳辐射能并转化为电能输出,经过充放电控制器储存在蓄电池中,夜晚当照度逐渐降低至5lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右,充放电控制器侦测到这一电压值后动作,蓄电池对灯头放电。
蓄电池放电12小时后,充放电控制器动作,蓄电池放电结束。
充放电控制器的主要作用是控制路灯打开和关闭,同时保护蓄电池,延长蓄电池使用寿命。
3、系统设计
一、太阳能板功率计算:
l.类型
太阳能电池将太阳能转换为电能。
较实用的有单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池等三种。
1)单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定.适合在阴雨天比较
多、阳光相对不是很充分的南方地区使用;
2)多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶硅低.适
合在太阳光充分、日照好的东西部地区使用;
3)非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低,适合在室外阳光不足的地区使用。
4.平均峰值日照时数 h
太阳能电池输出功率Wp即是标准太阳光照条件下,欧洲委员会定义的10l标准,辐射强度1000W/m2,
大气质量AM1.5,电池温度252C条件下,太阳能电池的输出功功率。
不同的时间,不同的地点,同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。
所谓标准条件,接近平时晴天中午前后的太阳光照条件。
5.功率计算
太阳能板功率= 日耗电量× 120%×太阳能板工作电压÷日照系数÷效率系数
1)日耗电量:为工作电流乘以日工作小时数
2)120% :太阳能路灯组件中的线损、控制器的损耗、及镇
流器或恒流源的功耗
3)效率系数: 蓄电池的充电接受效率,正常取0.7
4)日照系数: 按“表—1”
5)太阳能板工作电压: 12V 系统为17.4V,24V 系统为36V
6.案例分析计算:
案例:哈尔滨市, 12V 蓄电池系统, LED 功率为24W,每天足功率亮灯5 小时,计算出太阳能板的功率。
太阳能板功率=日耗电量× 120%×太阳能板工作电压÷日照系数÷效率系数
太阳能板功率=24W÷12V×5h×120%×17.4V÷4.4 ÷0.7
太阳能板功率=67.9W
实际可取决70W
表—1
二、蓄电池容量计算
1、公式:
蓄电池容量=日耗电量×连续阴雨天数÷放电深度
1) 日耗电量:为工作电流乘以日工作小时数
2) 连续阴雨天数:要求的阴雨天数,应该再加上阴雨天前一夜的照明
3) 放电深度:铅酸电池的放电深度取0.7
2、案例分析计算:
案例:哈尔滨市, 12V 蓄电池系统, LED 功率为24W,每
天足功率亮灯5 小时,要求连阴雨天数为3 天,计算出蓄
电池所需容量。
蓄电池容量=日耗电量×连续阴雨天数÷放电深度
蓄电池容量=(24W÷12V)×5h×(3+1) ÷0.7
蓄电池容量=57Ah
实际可采用12V60Ah型号电池
三、控制器
太阳能路灯的运行由控制器来控制。
控制器大都实现了智能控制.控制器应具有以下功能:
1.路灯控制
光控、时控、温控等功能供选择。
具有调光(或半夜灯)功能.
2.蓄电池管理
对蓄电池充放电条件加以限制,延长其使用寿命:
6)防反充电控制:
7)防过充电控制:。