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太阳能led庭院灯设计方案初探
编辑:扬州市豪博光电科技有限公司   时间:2016-03-18
[关键词]:太阳能 led庭院灯 设计初探%a  太阳能led庭院灯由以下几个部分组成:太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、led光源、灯杆及灯具外壳。因负载用直流电,无须配置逆变器。假设15w太阳能led庭院灯每晚照明10小时,可保证连续阴雨3天的照明。其电源系统及容量设计步骤如下:%a  1.负载的功率和工作时间是选用太阳电池组件和蓄电池容量的前提%a  15w太阳能led庭院灯每晚照明10小时,则平均每天负荷用电量为15w×10h=150wh。%a  2.太阳电池组件功率的计算%a  太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分,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力转换为电能,或送至蓄电池中存储起来。%a  太阳电池功率可选用下面的简易公式计算:%a  太阳电池组件功率=用电器功率×用电时间当地峰值日照时间×损耗系数%a  其中损耗系数可取1.6-2.0,这里取1.6;当地峰值日照时间根据山东地理位置取4小时。%a  则:15w太阳能led庭院灯太阳电池组件功率=15w×10h4h×1.6=60wp%a  所以,选用峰值功率为60wp的电池组件。%a  3.根据系统工作电压等级确定太阳电池组件串联数及蓄电池的电压%a  系统工作电压一般选择原则:户用系统为12vdc或24vdc;通信系统为48vdc;电力系统为110vdc;大型电站为220vdc或更高。%a  这里15w led太阳能灯属小功率用电器,系统工作电压选12vdc即可,太阳电池组件串联数为1,这样太阳能电池板峰值电压为17v,正好为对12v蓄电池充电。%a  4.计算所需蓄电池容量%a  由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、ni-cd蓄电池、ni-h蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,蓄电池过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。%a  蓄电池容量=用电器功率×用电时间系统电压×阴雨天数×系统安全系数%a  系统安全系数一般选为1.4-1.8,这里选为1.4,则%a  15w太阳能led庭院灯蓄电池容量=15w×10h12v×3×1.4=52.5ahah%a  所以选择12v,50ah的铅酸蓄电池即可。%a  5.太阳能控制器的选用%a  无论太阳能灯具大小,一个性能良好的充电放电控制器是必不可少的。需具备以下功能:%a  (1)高压(hvd)断开和恢复功能:控制器应具有输入高压断开和恢复连接的功能。%a  (2)欠压(lvg)告警和恢复功能:当蓄电池电压降到欠压告警点时,控制器应能自动发出声光告警信号。%a  (3)低压(lvd)断开和恢复功能:这种功能可防止蓄电池过放电。通过一种继电器或电子开关连结负载,可在某给定低压点自动切断负载。当电压升到安全运行范围时,负载将自动重新接入或要求手动重新接入。%a  (4)保护功能:①防止任何负载短路的电路保护;②防止充电控制器内部短路的电路保护;③防止夜间蓄电池通过太阳电池组件反向放电保护;④防止负载、太阳电池组件或蓄电池极性反接的电路保护;⑤在多雷区防止由于雷击引起的击穿保护。%a  (5)温度补偿功能:当蓄电池温度低于25℃时,蓄电池应要求较高的充电电压,以便完成充电过程。相反,高于该温度蓄电池要求充电电压较低。通常铅酸蓄电池的温度补尝系数为-5mv/oc/cell。%a  led灯光源,寿命长,可达1000000小时,工作电压低,不需要逆变器,光效较高,国产50lm/w,进口80lm/w。随着技术进步,led的性能将进一步提高,led作为太阳能路灯的光源将是一种趋势。%a
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