【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表格，確定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的串聯(lián)塊數(shù)和并聯(lián)組數(shù)。　　二、關(guān)于蓄電池的容量計(jì)算　　蓄電池的容量由下列因素決定：　　。在特殊氣候條件下，蓄電池允許放電達(dá)到蓄電池所剩容量占正常額定容量的20%。　　。對(duì)于日負(fù)載穩(wěn)定且要求不高的場(chǎng)合，日放電周期深度可限制在蓄電池所剩容量占額定容量的80%?！　?，以保證不會(huì)因過(guò)充電所造成的失水。一般在選蓄電池容量時(shí)，只要蓄電池容量大于太陽(yáng)能發(fā)電板峰值電流的25倍，則蓄電池在充電時(shí)就不會(huì)造成失水。　　。隨著電池使用時(shí)間的增長(zhǎng)及電池溫度的升高，自放電率會(huì)增加。對(duì)于新的電池自放電率通常小于容量的5%，但對(duì)于舊的質(zhì)量不好的電池，自放電率可增至每月10%～15%?！　≡谒檫b測(cè)系統(tǒng)中，連續(xù)陰雨天的長(zhǎng)短決定了蓄電池的容量，由遙測(cè)設(shè)備在連續(xù)陰雨天中所消耗能量安時(shí)數(shù)加上20%因子，再加上10%電池自放電能安時(shí)數(shù)，便可計(jì)算出蓄電池的容量源。 按照兩種容量方案的計(jì)算，得出： ：　　每隔5min發(fā)射一次數(shù)據(jù)，發(fā)射時(shí)間2Sec；　　，輸出電流5A；　　當(dāng)?shù)厝照諘r(shí)數(shù)7～8h?！　? ?！　? W為25～35w。 太陽(yáng)能電源安裝使用中注意的問(wèn)題　　 、樹(shù)木、電線(xiàn)桿等無(wú)遮擋太陽(yáng)光和避風(fēng)處?！　? ，要先充電到額定容量，不可過(guò)充或過(guò)放?！　? 3 .注意定期的維護(hù)工作。此電源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可靠，安裝方便，利于維護(hù)，在實(shí)踐中取得了滿(mǎn)意的效果。 太陽(yáng)能電池組件支架 傾角設(shè)計(jì) 為了讓太陽(yáng)能電池組件在一年中接收到的太陽(yáng)輻射能盡可能的多，我們要為太陽(yáng)能電池組件選擇一個(gè)最佳傾角。 關(guān)于太陽(yáng)能電池組件最佳傾角問(wèn)題的探討，近年來(lái)在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使用地區(qū)為廣州地區(qū)，依據(jù)本次設(shè)計(jì)參考相關(guān)文獻(xiàn)中的資料[1]，選定太陽(yáng)能電池組件支架傾角為16o。 抗風(fēng)設(shè)計(jì) 在太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個(gè)需要非常重視的問(wèn)題就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)?？癸L(fēng)設(shè)計(jì)主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。下面按以上兩塊分別做分析。 ⑴ 太陽(yáng)能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 依據(jù)電池組件廠(chǎng)家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽(yáng)能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s（相當(dāng)于十級(jí)臺(tái)風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接?？偟膩?lái)說(shuō)，運(yùn)用改變太陽(yáng)能電池陣列內(nèi)部的串并聯(lián)數(shù)來(lái)使太陽(yáng)能電池陣列達(dá)到并保持在最大功率點(diǎn)進(jìn)而輸出穩(wěn)定的電流的過(guò)程是得考慮到全局的。理論上講這種方法是可行的，但是，這種方法需要多組開(kāi)關(guān)的控制電路，控制比較復(fù)雜。（2） CVT即恒定電壓跟蹤控制 硅太陽(yáng)能電池陣列具有如圖所示的伏安特性，在不同的日照強(qiáng)度下它與負(fù)載特性L(fǎng)的交點(diǎn)A、B、C、D、E等為系統(tǒng)當(dāng)前的工作點(diǎn)?？梢钥闯觯@些工作點(diǎn)并不正好落在陣提供最大功率的那些點(diǎn)，如A’、B’、C’、D’、E’上，這就不能充分利用當(dāng)前光照強(qiáng)的下陣列所能提供的最大功率，被浪費(fèi)的能量如圖中所示的面積。如果把在不同日照下陣列所能提供的最大功率點(diǎn)連接起來(lái)，就構(gòu)成了圖中所示的最大功率點(diǎn)軌跡線(xiàn)，任何時(shí)候都應(yīng)使系統(tǒng)的工作點(diǎn)落在這一軌跡線(xiàn)上，從電路的匹配角度看，這就需要一個(gè)阻抗轉(zhuǎn)換器。為了實(shí)現(xiàn)這一阻抗變化，即把A、B、C、D、E點(diǎn)轉(zhuǎn)換到A’、B’、C’、D’、E’上，人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度保持固定值時(shí)，后面一些點(diǎn)幾乎落在同一根垂直線(xiàn)的領(lǐng)近兩側(cè)，這就有可能把最大功率點(diǎn)的軌跡線(xiàn)近似的看作電壓U=Const的一根垂直線(xiàn)，亦即只要保持陣列的出端電壓為常數(shù)且等于某一日照強(qiáng)度下相應(yīng)于最大功率點(diǎn)的電壓，就可以大致保持陣列輸出在該一溫度下的最大功率，把最大功率點(diǎn)跟蹤器簡(jiǎn)化為一個(gè)穩(wěn)壓器，這就是CVT跟蹤的理論依據(jù)。 給定電壓和實(shí)際電壓比較后經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)結(jié)果與三角波比較得到PWM脈沖，驅(qū)動(dòng)功率器件，從而調(diào)節(jié)太陽(yáng)電池的負(fù)載阻抗。不同的PWM脈寬對(duì)應(yīng)不同的負(fù)載阻抗。CVT方式具有控制簡(jiǎn)單，可靠性高，穩(wěn)定性好，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，比一般光伏系統(tǒng)可望多獲得20％的電能，較之不帶CVT的直接耦合要有利得多。但是，這種跟蹤方式忽略了溫度對(duì)太陽(yáng)電池開(kāi)路電壓的影響。以單晶硅太陽(yáng)電池為例，當(dāng)環(huán)境溫度每升高1℃時(shí)，％～％。這表明太陽(yáng)電池最大功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓也隨環(huán)境溫度的變化而變化。對(duì)于四季溫差或日溫差比較大的地區(qū),CVT方式并不能在所有的溫度環(huán)境下完全地跟蹤最大功率。 鑒于CVT方式的局限性，它只能是一定溫度條件下的最大功率跟蹤，在不同溫度條件下仍有功率損失。真正的MPPT是指系統(tǒng)在任何溫度和日照條件下都能跟蹤太陽(yáng)電池的最大功率。目前，是最常用的方法。它通過(guò)對(duì)太陽(yáng)電池輸出電壓、電流的檢測(cè)，得到電池當(dāng)前的輸出功率，再將它與前一時(shí)刻的記憶功率相比較，從而確定給定參考電壓調(diào)整的方向。若Δp0，說(shuō)明參考電壓調(diào)整的方向正確，可以繼續(xù)按原來(lái)的方向調(diào)整；若Δp0，說(shuō)明參考電壓調(diào)整的方向錯(cuò)誤，需要改變調(diào)整的方向。當(dāng)給定參考電壓增大時(shí)，若輸出功率也增大，則工作點(diǎn)位于圖4中最大功率點(diǎn)pmax左側(cè)，需繼續(xù)增大參考電壓；若輸出功率減小，則工作點(diǎn)位于最大功率點(diǎn)pmax右側(cè)，需要減小參考電壓。當(dāng)給定參考電壓減小時(shí)，若輸出功率也減小，則工作點(diǎn)位于pmax的左側(cè)，需增大參考電壓；若輸出功率增大，則工作點(diǎn)位于pmax的右側(cè)，需繼續(xù)減小參考電壓。 圖4 p－u特性曲線(xiàn) 給定參考電壓變化的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)功率尋優(yōu)的過(guò)程。由于在尋優(yōu)過(guò)程中不斷地調(diào)整參考電壓，因此，太陽(yáng)電池的工作點(diǎn)始終在最大功率點(diǎn)附近振蕩，無(wú)法穩(wěn)定工作在最大功率點(diǎn)上。同時(shí)，當(dāng)日照強(qiáng)度快速變化時(shí)，參考電壓調(diào)整方向可能發(fā)生錯(cuò)誤。 電導(dǎo)增量法的原理是：在最大功率點(diǎn)處，有dp/du=0，即滿(mǎn)足di/du=－i/u。理論上它比擾動(dòng)觀(guān)察法好，能適應(yīng)日照強(qiáng)度快速變化，但由于傳感器的精密度等因素，電導(dǎo)增量法往往難以實(shí)現(xiàn)。由于太陽(yáng)電池特性的i=f（u）關(guān)系是一個(gè)單值函數(shù)，因此，只要保證太陽(yáng)電池的輸出電壓在任何日照及溫度下都能實(shí)時(shí)地保持為與該條件相對(duì)應(yīng)的Um值，就一定可以保證電池在任何瞬間都輸出其最大功率。 CVT控制結(jié)構(gòu)如圖5所示,它將太陽(yáng)電池工作電壓作為反饋，達(dá)到穩(wěn)定電池工作點(diǎn)電壓的目的。圖中i=f1(u)與負(fù)載特性有關(guān)。 圖5 CVT控制框圖 TMPPT的實(shí)質(zhì)是在CVT的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)的改變太陽(yáng)電池的工作點(diǎn)電壓，使得工作點(diǎn)電壓始終等于最大功率點(diǎn)處的電壓，從而實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。它的內(nèi)環(huán)就是CVT。TMPPT的控制框圖如圖6所示。 圖6 TMPPT的控制框圖 采用TMPPT實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)電池的最大功率跟蹤，通過(guò)在太陽(yáng)能模擬器上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可得如圖7所示的結(jié)果，圖中的＊就是太陽(yáng)電池的工作點(diǎn)。它表明太陽(yáng)電池工作在最大功率點(diǎn)處，TMPPT有良好的跟蹤效果。 圖7 TMPPT的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （3） 脈寬調(diào)制法它本質(zhì)上是一個(gè)作為功率調(diào)節(jié)的DC/DC變換器。它利用晶體管開(kāi)關(guān)工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，將太陽(yáng)能電池陣列的直流輸出信號(hào)變換成一個(gè)有可變占空比的方波信號(hào)來(lái)改變太陽(yáng)能電池陣列的等效負(fù)載。DC/DC中的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)通常采用脈寬調(diào)制，它與太陽(yáng)能電池板串聯(lián)，通過(guò)改變PWM波的占空比來(lái)控制充電電壓，實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種PWM技術(shù)，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機(jī)PWM、SPWM法、線(xiàn)電壓控制PWM等，而本文介紹的是在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法。它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過(guò)改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整PWM的周期、PWM的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的。 　　PWM脈寬調(diào)制，是靠改變脈沖寬度來(lái)控制輸出電壓，通過(guò)改變周期來(lái)控制其輸出頻率。而輸出頻率的變化可通過(guò)改變此脈沖的調(diào)制周期來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，使調(diào)壓和調(diào)頻兩個(gè)作用配合一致，且于中間直流環(huán)節(jié)無(wú)關(guān)，因而加快了調(diào)節(jié)速度，改善了動(dòng)態(tài)性能。由于輸出等幅脈沖只需恒定直流電源供電，可用不可控整流器取代相控整流器，使電網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)大大改善。利用PWM逆變器能夠抑制或消除低次諧波。加上使用自關(guān)斷器件，開(kāi)關(guān)頻率大幅度提高，輸出波形可以非常接近正弦波 PWM變頻電路具有以下特點(diǎn)　　1. 可以得到相當(dāng)接近正弦波的輸出電壓 　　2. 整流電路采用二極管，可獲得接近1的功率因數(shù) 　　3. 電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 　　4. 通過(guò)對(duì)輸出脈沖寬度的控制可改變輸出電壓，加快了變頻過(guò)程的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 　　現(xiàn)在通用變頻器基本都再用PWM控制方式，所以介