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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。

一、太阳能电池选择

1. 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、阳光相对不是很充足的南方地区使用;

2) 多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶硅低。适合在太阳光充足、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。

2. 工作电压

太阳能电池的工作电压约为蓄电池电压的l.5倍,才能保证给蓄电池正常充电。如给6v蓄电池充电需要用8~9V太阳能电池,给12V蓄电池充电需要用15~18V太阳能电池。给24V蓄电池充电需用33~36V太阳能电池。

3. 输出功率Wp

太阳能电池的单位面积输出功率约127Wp/m2。

太阳能电池一般由多个太阳能单元电池串联组成,其容量取决于照明光源、线路传输部件所消耗的总功率以及当地太阳能辐射能量。太阳能电池组输出功率宜为光源功率的3~5倍以上:光照丰富、开灯时短地区为(3~4)倍以上,反之为(4~5)倍以上。

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。

二、蓄电池选择

蓄电池在有光照太阳能电池板所发出的电能储存起来,到夜晚需要照明的时候再释放出来。有厂家开发出不用蓄电池的太阳能路灯系统;太阳能电池组与电网并联.由控制电路进行切换.投资少,运行和维修费用省,能耗少,系统运行稳定。适用于近市网的路灯.庭院灯.广告灯箱等。

重点讨论有蓄电池的太阳能路灯系统:

1. 类型选择

1)铅酸(CS)蓄电池:适于低温高倍率放电,比能量偏低,目前大部分太阳能路灯采用。密封免维护,价格低。注意防止铅酸污染,应逐步淘汰。

2)镍镉(Ni-Cd)蓄电池:放电倍率高、低温性能好,循环寿命长,小型系统采用。注意防止镉污染。

3)镍氢(Ni-H)蓄电池:高倍率放电,低温性能好,价格便宜,无污染,为绿色环保电池。小型系统采用。要大力提倡.目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池,普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。

2. 容量选择

蓄电池容量过小,不能满足夜晚照明的需要;容量过大,蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,也造成浪费。蓄电池容量(Ah)与负载容量(Ah)之比宜在3~6倍以上,连续阴雨天数较少地区约为3~4倍以上,连续阴雨天教较多地区约为5~6倍以上。

3. 蓄电池联结

并联连接时.要考虑各单体电池间的不平衡影响。并联组数不宜超过4组。注意蓄电池防盗。

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:

1)  防反充电控制:

2)  防过充电控制:

3)  防过放电控制;

4)  温度补偿。

3. 自动保护

太阳电池反接保护、蓄电池反接保护、蓄电池开路保护、夜间防反充保护、输出短路保护等。

4. 数码显示

显示太阳能路灯主要参教:蓄电池电压、太阳电池光伏电压等。

5. 控制器电压

控制器电压=蓄电池电压。

四、太阳能电池倾角设计

太阳能电池倾角是指太阳能电池板平面与水平地面的夹角。

太阳能电池组件倾角(指太阳电池板平面与地平面夹角)在技术界多有探讨。倾斜角度按所在地理位置(纬度等)确定;将太阳能电池板正面正对太阳(或正南稍偏西),倾角与当地纬度一致既可.如条件允许,太阳能电池板的倾角可随季节变化做出相应调整。

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