太陽(yáng)能和蓄電池的配用(已修改)
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【正文】 太陽(yáng)能和蓄電池的配用太陽(yáng)能 20080430 13:45 閱讀424評(píng)論0 字號(hào)： 大大 中中 小小 蓄電池 由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作，太陽(yáng)能燈具也不例外，必須配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni Cd蓄電池、NiH蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足夜晚照明的前提下,把白天太陽(yáng)能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái)，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池容量過(guò)大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時(shí)造成浪費(fèi)。 蓄電池的選擇也是要看太陽(yáng)能電池，負(fù)載來(lái)確定的，下面我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)中作介紹。 負(fù)載 太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品以節(jié)能環(huán)保為優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然負(fù)載要節(jié)能，壽命長(zhǎng)。我們一般采用LED燈與12V直流節(jié)能燈及低壓鈉燈等。 目前多數(shù)草坪燈選用LED作為光源，LED壽命長(zhǎng)，可以達(dá)100000小時(shí)以上，工作電壓低，非常適合應(yīng)用在太陽(yáng)能草坪燈上。 庭園燈一般采用12V直流節(jié)能燈，直流節(jié)能燈電壓為直流，無(wú)需逆變，方便安全。 路燈一般采用12V直流節(jié)能燈與低壓鈉燈，低壓鈉燈光效高（可達(dá)200LM/W）。但由于低壓鈉燈價(jià)格比較昂貴，采用較少。 燈具外殼 我們收集了許多國(guó)外太陽(yáng)能燈資料，在美觀和節(jié)能兩者之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能。燈具外觀要求不要很高，相對(duì)實(shí)用就行。目前有很多廠家外觀很漂亮，選用不銹鋼外殼。但性能到底怎樣呢？這又讓我們深思！ 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一款好的太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品，關(guān)鍵在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)，怎樣才是合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)呢？那就讓我們先了解一下影響系統(tǒng)的幾個(gè)重要因素吧！ 緯度 太陽(yáng)能方陣面上的年總輻射量 最長(zhǎng)無(wú)日照天數(shù) 日耗電量 平均每日峰值日照時(shí)數(shù) 讓我們?cè)囅胍幌拢喝绻?yáng)能電池充電量不足每天放電量會(huì)怎樣呢？如果連續(xù)幾年陰雨天系統(tǒng)還能照明嗎？這些問(wèn)題都要我們?cè)O(shè)計(jì)人員的精心設(shè)計(jì)。下面我又給大家介紹一種簡(jiǎn)單判斷太陽(yáng)能燈具系統(tǒng)性能的方法：我們必須知道系統(tǒng)負(fù)載功率，1：太陽(yáng)能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以上系統(tǒng)才能正常工作。2：蓄電池容量必須比負(fù)載日耗電量高出3倍以上（西部地區(qū)），南方地區(qū)要高出5倍以上為好。 太陽(yáng)能燈具之一 1太陽(yáng)能電池的外特性 從應(yīng)用的角度論述，大家主要關(guān)心的是太陽(yáng)能電池的外特性。首先，對(duì)于單片太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)PN結(jié)，除了當(dāng)太陽(yáng)光照射在上面時(shí)，它能夠產(chǎn)生電能外，它還具有PN結(jié)的一切特性。在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下。在太陽(yáng)能照明燈具使用中的太陽(yáng)能電池組件都是由多片太陽(yáng)能電池連接構(gòu)成的。它具有負(fù)的溫度系數(shù)，溫度每上升一度，電壓下降2mV，對(duì)于多片太陽(yáng)能電池組成的太陽(yáng)能電池組件。 太陽(yáng)能電池一般都如下參數(shù)：Isc是短路電流，Im是峰值電流，Voc是開(kāi)路電壓。Vm是峰值電壓，Pm是峰值功率。 在使用中，太陽(yáng)能電池開(kāi)路或者短路都不會(huì)造成損壞，實(shí)際上我們也正是利用它的這個(gè)特性對(duì)系統(tǒng)蓄電池充放電進(jìn)行控制的。 太陽(yáng)能電池在使用中必須注意的問(wèn)題 太陽(yáng)能電池功率的選擇 我們所說(shuō)的太陽(yáng)能電池輸出功率Wp是標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光照條件下，即：歐洲委員會(huì)定義的101標(biāo)準(zhǔn)，輻射強(qiáng)度1000W/m2，電池溫度 25℃條件下，太陽(yáng)能電池的輸出功率。這個(gè)條件大約和平時(shí)晴天中午前后的太陽(yáng)光照條件差不多，（在長(zhǎng)江下游地區(qū)只能接近這個(gè)數(shù)值）這并不象有些人想象的那樣，只要有陽(yáng)光就會(huì)有額定輸出功率，甚至認(rèn)為太陽(yáng)能電池在夜晚日光燈下也可以正常使用。這就是說(shuō)，太陽(yáng)能電池的輸出功率是隨機(jī)的，在不同的時(shí)間，不同的地點(diǎn)，同樣一塊太陽(yáng)能電池的輸出功率是不同的。 太陽(yáng)能燈具的設(shè)計(jì)和燈具的使用地區(qū)有關(guān)。太陽(yáng)能電池組件額定輸出功率和燈具輸入功率之間關(guān)系在華東地區(qū)大約是2~4:1，具體比例要根據(jù)燈具每天工作時(shí)間以及對(duì)連續(xù)陰雨天照明要求決定。另外太陽(yáng)能電池的輸出功率大約120W/m2。 蓄電池容量的選擇 由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作，太陽(yáng)能燈具也不例外，必須配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄電池、NiCd蓄電池、NiH蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足夜晚照明的前提下,把白天太陽(yáng)能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái)，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池容量過(guò)大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時(shí)造成浪費(fèi)。 太陽(yáng)能電池封裝形式的選擇 目前太陽(yáng)能電池的封裝形式主要有2種，層壓和滴膠，層壓工藝可以保證太陽(yáng)能電池工作壽命25年以上，滴膠雖然當(dāng)時(shí)美觀，但是太陽(yáng)能電池工作壽命僅僅1~2年。因此，1W以下的小功率太陽(yáng)能草坪燈,在沒(méi)有過(guò)高壽命要求的情況下，可以使用滴膠封裝形式，對(duì)于使用年限有規(guī)定的太陽(yáng)能燈，建議使用層壓的封裝形式。另外，有一種硅凝膠用于滴膠封裝太陽(yáng)能電池，據(jù)說(shuō)工作壽命可以達(dá)到10年。 太陽(yáng)能電池安裝傾斜角度的選擇和裝飾性外罩 為了美觀，許多的太陽(yáng)能燈具的工廠將太陽(yáng)能電池水平放置，在這種情況下，太陽(yáng)能電池的輸出功率將減少15%~20%，如果再在太陽(yáng)能電池上面增加一個(gè)裝飾性外罩，太陽(yáng)能電池的輸出功率又將減少5%左右，太陽(yáng)能電池價(jià)格昂貴，我們收集了許多國(guó)外太陽(yáng)能燈資料，在美觀和節(jié)能兩者之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能。在長(zhǎng)江下游太陽(yáng)能電池的最理想傾斜角度是40度左右，方向?yàn)檎戏健? 熱島效應(yīng) 單片太陽(yáng)能電池一般是不能使用的，實(shí)際應(yīng)用的是太陽(yáng)能電池組件。太陽(yáng)電池組件是由多片太陽(yáng)能電池組合而成，用以達(dá)到期望的電壓值。太陽(yáng)能電池組件在使用過(guò)程中，如果有一片太陽(yáng)能電池單獨(dú)被遮擋，例如樹(shù)葉鳥(niǎo)糞等，單獨(dú)被遮擋的太陽(yáng)能電池在強(qiáng)烈陽(yáng)光照射下就會(huì)發(fā)熱損壞，于是整個(gè)太陽(yáng)能電池組件損壞。這就是所謂熱島效應(yīng)。為了防止熱島效應(yīng)，一般是將太陽(yáng)能電池傾斜放置，使樹(shù)葉等不能附著，同時(shí)在太陽(yáng)能電池組件上安裝防鳥(niǎo)針。 3 太陽(yáng)能燈具中蓄電池的充放電控制
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