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发表于 2007-9-10 15:11:42
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来自： 中国上海
（转）太阳能充电设计方案
) |: G. k, g, d9 X首先，数据采集仪器应采用低功能耗的。& ~3 z8 p2 s7 S' w
其次，选择的太阳能发电板和蓄电池应是经济、可靠性的。既要防止太阳能发电板在阴雨期容量不够，达不到测量目的，又要避免容量过大，造成浪费。
8 y! ?6 ^) A L) X+ N. e 一、关于硅太阳能发电板容量$ b$ a. m( _/ B" I c5 Q
硅太阳能发电板容量是指平板式太阳能板发电功率WP。太阳能发电功率量值取决于负载24h所能消耗的电力 H(WH)，由负载额定电源与负载24h所消耗的电力，决定了负载24h消耗的容量P(AH)，再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响，计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。
9 b' n* a3 s5 B/ V0 h5 U$ Q; e 由负载额定电源，选取蓄电池公称电压，由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF (V)，再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT (v)及反充二极管P-N结的压降VD(V)所造成的影响，则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V)，由太阳电池阵列工作电源IP(A)与工作电压 VP(V)，便可决定平板式太阳能板发电功率WPW，从而设计出太阳能板容量，由设计出的容量WP与太阳能电池阵列工作电压VP，确定硅电池平板的串联块数与并联组数。3 m/ X/ L0 W/ o, u' x; }5 h& a
太阳能电池阵列的具体设计步骤如下：
3 Q) d0 y* ~2 u" ~2 j- b3 w. P １.计算负载24h消耗容量P。7 h& O- Q- y3 r Q; G. `
P=H/V5 \) ^, z9 l; Q5 `2 q
V——负载额定电源' S# Y9 p& v: z0 F
2.选定每天日照时数T(H)。2 `5 q o" n, ?( A
3.计算太阳能阵列工作电流。
3 N) Q& a& w6 f# _7 Y7 e8 ~' g) f! r IP=P(1+Q)/T
! k' l& ?. |& T0 {. l Q——按阴雨期富余系数，Q=0.21～1.00 r' D0 ]9 }" |
4.确定蓄电池浮充电压VF。; f/ p, q( T, o E
镉镍(ＧＮ)和铅酸(ＣＳ)蓄电池的单体浮充电压分别为1.4～1.6V和2.2V。# g c" N3 \1 u+ p" [( p9 a4 E
5.太阳能电池温度补偿电压VT。
# M! @9 ^1 o8 E VT=2.1/430(T-25)VF
3 j* b5 Z" |" [! x; y1 n 6.计算太阳能电池阵列工作电压VP。
6 o0 P5 b- e+ e& X$ }9 v+ X& g VP=VF+VD+VT
5 P1 w# O+ o/ s( ]0 L) G; Y2 c 其中VD=0.5～0.7% R% h# x3 l; P5 o; J' ?2 {( l
约等于VF$ V! N$ F! F y$ D
7.太阳电池阵列输出功率ＷＰ平板式太阳能电板。 {' {, [' w% G! j# j% e+ n
WP=IP×UP% `6 s6 P ?) N% U7 f
8.根据VP、WP在硅电池平板组合系列表格，确定标准规格的串联块数和并联组数。$ T" y- \' U& K! @* P5 l( b8 U7 T% g
二、关于蓄电池的容量计算
# }! u+ P# z1 ]2 }5 w& B: l 蓄电池的容量由下列因素决定：
8 j% |0 V! p6 I! }& V+ W; F/ g. y 1.蓄电池单独工作天数。在特殊气候条件下，蓄电池允许放电达到蓄电池所剩容量占正常额定容量的20%。
8 j* y) \# w2 @8 c7 X( V 2.蓄电池每天放电量。对于日负载稳定且要求不高的场合，日放电周期深度可限制在蓄电池所剩容量占额定容量的80%。% E( J5 q, X) A
3.蓄电池要有足够的容量，以保证不会因过充电所造成的失水。一般在选蓄电池容量时，只要蓄电池容量大于太阳能发电板峰值电流的25倍，则蓄电池在充电时就不会造成失水。, i9 j5 L2 J v+ q4 J7 v5 }) S
4.蓄电池自身漏掉的电能。随着电池使用时间的增长及电池温度的升高，自放电率会增加。对于新的电池自放电率通常小于容量的5%，但对于旧的质量不好的电池，自放电率可增至每月10%～15%。1 }; W4 d* n( \ |
在水情遥测系统中，连续阴雨天的长短决定了蓄电池的容量，由遥测设备在连续阴雨天中所消耗能量安时数 加上20%因子，再加上10%电池自放电能安时数，便可计算出蓄电池的容量源。0 j$ s4 i1 S( z7 t
按照两种容量方案的计算，作者计算完成了太阳能电源的设计：
9 y- e/ z+ H: T( u 1.测站的主要参数：
; U6 u, d0 v8 I! ]4 ]8 P4 c& M. r 每隔5min发射一次数据，发射时间2Sec；
$ k* x$ s0 h& D% [0 z1 C 发射机输入电压DC13.8V，输出电流5A；
4 b* D% \9 G0 n" i$ }6 | 当地日照时数7～8h。' X' h% U5 q8 p+ C6 Q: ~
2.测站蓄电池容量经计算得出为38AH。
! i/ q; x5 A, K% i/ j; r$ m 3.测站太阳能电池容量阵列输出功率WP W为25～35w。( ]4 Z8 z9 v3 ?: t6 D( S
综合以上结果，太阳能电源设计值为：
% _- W! {8 \* ~1 u 蓄电池：采用铅酸蓄电池，容量38AH，采用2个容量20AH并联形式；太阳能电池阵列：输出功率25～35W，采用标准块板一块输出容量25～38W，一块正好。
+ c2 U3 Z. v0 a' \5 M 三、太阳能电源安装使用中注意的问题+ S- y& J- P" Z7 ?- ^! F# i
1.阵列板选择安装在周围无高大建筑物、树木、电线杆等无遮挡太阳光和避风处。3 ^6 ?2 w2 C5 F. Q1 m
2.太阳能电池阵列板配套的蓄电池在第一次使用时，要先充电到额定容量，不可过充或过放。
9 p' a$ O5 ^+ m+ r$ w 3.注意定期的维护工作。此电源系统经济可靠，安装方便，利于维护，在实践中取得了满意的效果。 |
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发表于 2007-9-9 06:57:48
，偶也想了解相关的内容，假如可行需要投资多少，现在的不可能，为什么？