【導讀】裝在道路兩側(cè)，用于道路照明和電動自行車充電，現(xiàn)已經(jīng)進行招標。計劃投標并進行生產(chǎn)。為了滿足設備招標書的技術要求，需要進行設計、安裝、提出設計方案，并完成設計說明書，主要包括以下幾個方面；3）濟南地區(qū)太陽能資源分析。1）光伏電池板的選用及安裝；5）其他元件選用。2）電氣系統(tǒng)安裝與調(diào)試；

　　

【正文】 V A或 kW(注意：非電阻性負載時，逆變器的 kV A數(shù)不等于 kW數(shù) )。 根據(jù)設計結(jié)果， 額定輸出電流 為 ， 額定輸出容量 為 1137W。 (4)額定輸出效率 額定輸出效率是指在規(guī)定的工作條件下，輸出功率與輸入功率之比，通常應光伏路燈電動車充電站總體設計方案 24 在 70％以上；逆變器的效率會隨著負載的大小而改變，當負載率低于 20％和高于 80％時，效率要低一些；標準規(guī)定逆變器輸出功率在大于等于額定功率的 75％時，效率應大于等于 80％。 (5)過載能力 過載能力是要求逆變器在特定的輸出功率條件下能持續(xù)工作一定的時問，其標準規(guī)定如下。 ① 入電壓與輸出功率為額定值時，逆變器應連續(xù)可靠工作 4h以上， ② 輸入電壓與輸出功率為額定值的 125％時，逆變器應連續(xù)可靠工作 1min以上， ③ 輸入電壓與輸出功率為額定值的 1 50％時，逆變器應連續(xù)可靠工作 10s以上。 (6)額定直流輸入電壓 額定直流輸入電壓是指光伏發(fā)電系統(tǒng)中輸入逆變器的直流電壓，小功率逆變器輸入電壓一般為 12V和 24V，中、大功率逆變器輸入電壓有 24V、 48V、 110V、220V 和 500V 等。 (7)額定直流輸入電流 額定直流輸入電流是指太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為逆變器提供的額定直流工作電流。 (8)直流電壓輸入范圍 光伏逆變器直流輸入電壓允許在額定直流輸 入電壓的 90％～ l20％范圍內(nèi)變化。 (9)使用環(huán)境條件 光伏逆變器的正常使用條件為：環(huán)境溫度 20～ +50℃，海拔≤ 5500m，相對濕度≤ 93％，且無露；當工作環(huán)境和工作溫度超出上述范圍時，要考慮降低容量使用或重新設計定制。 (10)電磁干擾和噪聲 噪聲要求是：當輸入電壓為額定值時，在設備高度的 l／ 正面距離為 3m處用聲級計分別測量 50％額定負載和滿載時的噪聲應小于等于 65dB。 (11)保護功能 ①欠壓保護。當輸入電壓低于規(guī)定的欠壓斷開 (LVD)值時，逆變器應能自動關機保護。 光伏路燈電動車充電站總體設計方案 25 ②過電流保護。當工作電流超過額定值的 l50%時，逆變器應能自動保護。當電流恢復正常后，設備又能正常工作。 ③短路保護。當逆變器輸出短路時，應具有短路保護。短路排除后，設備應能正常工作。 ④極性反接保護。逆變器的正極輸入端與負極輸入端反接時，逆變器應能自動保護。待極性正接后，設備應能正常工作。 ⑤雷電保護。逆變器應具有雷電保護功能，其防雷器件的技術指標應能保證吸收預期的沖擊能量。 三、光伏逆變器的選型分析 光伏逆變器的選用 (1)額定輸出容量 額定輸出容量表示逆變器向負載供電的能力。 當用電設備以純電阻性負載為主或功率因數(shù)大于 時，一般選取逆變器的額定容量為用電設備功率的 ～ 倍即可。 在逆變器以多個設備為負載時，逆變器容量的選取要考慮幾個用電設備同時工作的可能性，即負載同時系數(shù)。 但當逆變器的負載不是純阻性時，也就是輸出功率因數(shù)小于 l時，逆變器的負載能力將小于所給出的額定輸出功率值。 (2)輸出電壓的調(diào)整性能 輸出電壓的調(diào)整性能表示逆變器輸出電壓的穩(wěn)壓能力。 離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)是以蓄電池為儲能設備的。而蓄電池的電壓與使用情況有關：當標稱電壓為 l2V 的蓄電池處于浮充電狀態(tài) 時，端電壓可達 l3． 5V，短時間過充電狀態(tài)可達 15V；蓄電池帶負荷放電終了時端電壓可降至 l0． 5V 或更低。蓄電池端電壓的變化可達標稱電壓的 30％左右。因此為了保證光伏發(fā)電系統(tǒng)以穩(wěn)定的交流電壓供電，必須要求逆變器具有很好的調(diào)壓性能。 (3)整機效率 整機效率表示逆變器自身功率損耗的大小。容量較大的逆變器還要給出滿負荷工作和低負荷工作下的效率值。一般千瓦級以下的逆變器的效率應為 80％～光伏路燈電動車充電站總體設計方案 26 85％； lokW級的效率應為 85％～ 90％；更大功率的效率必須在 90％～ 95％以上。逆變器的效率高低對光伏發(fā)電系統(tǒng)提高有效發(fā)電 量和降低發(fā)電成本有重要影響。 (4)保護功能 逆變器對外電路的過電電流及短路現(xiàn)象最為敏感。因此，過電壓、過電流及短路自動保護是保證逆變器安全運行的最基本措施。功能完善的正弦波逆變器不但具有當溫升超過規(guī)定的最高限度時的過熱保護功能，而且還應有斷路、缺相保護等功能。 (5)啟動性能 逆變器應保持在額定負載下可靠啟動。高性能的逆變器可以做到連續(xù)多次滿負荷啟動而不損壞功率開關器件及其他電路。小型逆變器為了自身安全，有時采用軟啟動或限流啟動措施或電路。 四、光伏逆變 器的選型 由設計計算結(jié)果得出： 額定輸出電壓： 220V 負載功率因數(shù)： 額定輸出容量 ： 1137W 額定輸出電流： 根據(jù)計算分析， 廣州東興電子 限公司自主研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)品 符合我們的要求，具體參數(shù)如下 【產(chǎn)品型號】 BEC1200L 【產(chǎn)品規(guī)格】 DC12V 輸入 ,AC220V 或 110V 輸出 , 【產(chǎn)品功率】 1200W 【產(chǎn)品類別】 車載逆變器 ,車載逆變電源 ,逆變器 ,UPS,充電逆變器，逆變電源 【技術參數(shù)】輸入電壓： DC1015V 輸出電壓 AC220177。5% 輸出頻率 50HZ177。2 無負載損耗 低壓警報（空載） DC 高壓關閉電壓 (空載） DC15V177。2V 低壓關閉電壓 (空載） DC10V177。2V 光伏路燈電動車充電站總體設計方案 27 轉(zhuǎn)換效率 95% 輸出波形 修正正弦波 持續(xù)輸出功率 1200W 最大瞬間功率 2400W AC 輸出電壓 220V AC 輸入頻率 50HZ177。2AC AC 低壓保護 ≤150V AC 高壓保護 ≥250V 工作電壓 170250V 充電電流 最大 15A 逆變切換市電時間 ≤ 市電切換逆變時間 ≤1s 外觀尺寸 350*150*95mm 產(chǎn)品重量 3500 克 【產(chǎn)品特點】 CPU 智能程序控制，不僅大大地提高了整機工作的可靠性，降低了電磁干擾。而且大大提高了整機的輸出精度。 ，即使帶重載，也不會損壞本產(chǎn)品及負載，增強了帶載功能。 、低壓、過溫、過載、短路、反接保護等全自動保護功能，保障了逆變器的性能。 、欠壓報警指示、充電指示、充滿指示 , 而且還有溫控、降溫風扇控制。 AC 輸入低壓保護、 AC 輸入高壓保護，為你的用電器提供了穩(wěn)定的安全電壓。 ，充電效率高。充電分為預充、主充、浮充、充滿四步驟。 ，不僅對蓄電池有保護和修復功能，而且能達到快充及充足之目的 ,延長蓄電池的使用壽命。 ，為你的工作和生活帶來很大便利。 AC、 DC 電壓顯示功能，直觀方便。 ，重量輕，無噪音，無污染，而且外形美觀大方，可選等特點。 , 而且是你生活、工作不可缺少的應急電源。 價格： 460元 光伏路燈電動車充電站總體設計方案 28 項目匯報 一、 光伏發(fā)電系統(tǒng)的類型 光伏路燈電動車充電站的系統(tǒng)類型 為獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。 獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)原理圖 三、 光伏路燈電動車充電站的 負載 光伏路燈電動車充電站 的 負載有 兩種： 直流負載， 交流負載。 LED路燈（ 12V， 30W）。 （ 220V， 1000W）。 四、 負載的電壓、電流、功率的確定 直流負載： 12V 30w 快速充電器技術參數(shù)如下 輸入電壓 220V 空載功率 3~5W 最大功率 (充電功率 ) 1000w 光伏路燈電動車充電站總體設計方案 29 五、光伏電池類型的選用 表 1 太陽能電池的類型及特點 類型 單晶硅 多晶硅 非晶硅 光電轉(zhuǎn)換效率 12%17% 10%15% 6%8% 使用壽命 1520 年 1520 年 510 年 平均價格 昂貴 較貴 較便宜 穩(wěn)定性 好 好 差（會衰減） 顏色 黑色 深藍色 棕色 主要優(yōu)點 光電轉(zhuǎn)換效率高，工作穩(wěn)定，體積小 工作穩(wěn)定、成本低，使用廣泛 價低，弱光性好，多用于計數(shù)器、電子表等 主要缺點 成本高 光電轉(zhuǎn)換效率較低 光電轉(zhuǎn)換效率最低，會衰減；相同功率的面積比晶體硅大一倍以上 由表 1，綜合以上三種太陽能電池， 多晶硅最符合 我們光伏路燈充電站 實際使用 需求。 六、 光伏方陣的設計 每個電池組件的電壓、電流、功率 10 個光伏路燈系統(tǒng)構(gòu)成一個 光伏路燈電動車充電站 ，且每天供應兩臺電動車蓄電池的使用需求。 表 光伏路燈 電動車充電站系統(tǒng) 設備 規(guī)格 負載 數(shù)量 日工作時間 /h 日耗電量 /W?h 照明 節(jié)能燈 12V/30W 10 6 1800 W?h 充電器 快速式 220V/1000W 1 1 1000 W?h 合計 系統(tǒng)配置 3個陰雨天 【 設計過程 】 光伏路燈電動車充電站總體設計方案 30 Ⅰ .用電設備總功率 PL＝ 30W 10+1000W 1＝ 4000W Ⅱ .用電設備的用電量 Qi(W h) 節(jié)能燈用電量 Q1＝ 30W 10 6h＝ 1800(W h) 充電器用電量 Q2＝ 1000W 1 1h＝ 1000(W h) 總用電量 QL＝ 1800＋ 1000＝ 2800(W h) Ⅲ .光伏系統(tǒng)直流電壓選擇 本系統(tǒng)功率較小，故選擇直流電壓 12V。 Ⅳ .蓄電池容量 CW＝ 3 dQL＝ 3 3 2800＝ 25200(W h) 蓄電池電壓 U＝ 24V，則其安時（ A h）容量為 C＝ 3 dQL/U＝ 25200(W h)/ 12V＝ 2100（ A h） Ⅴ .太陽電池方陣功率的確定 濟南的緯度為 36176。 ，查表可知濟南的最佳傾角為Φ +6176。 ，因此濟南的參考安裝最佳角度為 36176。 ＋ 6176。 ＝ 176。 （安裝角度 =緯度 +最佳傾角） TM（ 峰值日照時數(shù) =斜面日輻射量 /3600（ h）） 由表，濟南地區(qū)的太陽能的斜面日輻射量 Ht 為 14043，所以濟南的峰值日照時數(shù)為 159943600 =(h) 為簡便起見，則 平均峰值日照時數(shù) TM＝ Pm＝ QLTm ＝ ≈ 根據(jù)計算結(jié)果 ，蓄電池選用 12V， 單個容量為 200（ A h），共 11 只 蓄電池 并聯(lián) 。 太陽能電池方陣選用 兩個 50W（ 36片串聯(lián)，電壓約 ，電流約 ） 串聯(lián)成一個組件， 10個組件并聯(lián)。 Ⅵ Ⅶ 光伏路燈電動車充電站總體設計方案 31 Ⅷ Ⅸ Ⅹ