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1、.kw太阳能充电站 作者： 日期：2 个人收集整理，勿做商业用途1.5KW太阳能充电站的研究与开发南昌理工学院太阳能光电研究所一、研发的目的与意义 1二、可行性分析 1三、系统设计原则、依据 23.1 设计原则 2 3.2 设计依据 2四、总体设计 34.1 需求分析 34.2 总体设计方案 3 1）外形设计 3 2）参数设计 4五、环境影响评价 7六、预算成本 9一、研发的目的与意义随着化石能源的逐渐枯竭，大力发展新能源与可再生能源已成为中国21世纪发展国民经济和建设小康社会刻不容缓的主要任务和战略目标。我国在国家中长期科学和技术发展规划纲要 （20062020年）中明确将“可再生能源低成本
2、规模化开发利用”作为重点领域和优先课题。并且专门颁布了可再生能源法，鼓励和促进可再生能源的规模化利用。 2009年科技部、财政部、发改委、工业和信息化部共同启动了“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”，为推动全省的环鄱阳湖生态经济区的低碳示范工程，力争将南昌市建设成为全国第一批利用太阳能的先进城市，同时为广大市民提供方便。我们研发的户外太阳能充电站应运而生！充电站能给手机、电动自行车以及电动汽车充电。二、可行性分析本方案结合学科前沿，为规模化、低成本利用太阳能提供实验依据，方案组成员近年来在太阳能高效利用、太阳能建筑一体化等领域，无论是理论分析还是实验研究方面，都开展了大量工作，承担了江
3、西省教育厅科技项目（GJJ09382）黑莓（染料）敏化纳米二氧化钛太阳能电池研制、参与了国家高技术研究发展（863）计划（2006AA05Z410）、云南省自然科学基金重点资助项目（2007C0016Z；2005E0031M）。累计发表论文10余篇，在太阳能利用领域中具有发明专利2项。与国内著名太阳能研究机构云南师范大学保持长期合作关系。云南师范大学，建有云南省农村能源重点实验室、教育部可再生能源先进设备及材料工程中心、国家级太阳能热水器质量检测中心。能为该项目的顺利实施提供相关数据的检测和分析。 总的来讲，所开展的前期研究为项目高水平开展奠定了很好的工作基础及宝贵经验。方案是切实可行的，方案
4、组有能力取得预期目标。三、系统设计原则、依据2.1 设计原则先进性：在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。可靠性：系统最重要的就是可靠性，系统一旦停电的后果将是是充电站形同虚设并且占用有限的空间，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能小。即便是出现故障时，影响也要尽可能小。安全性：对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必
5、须采取多种手段防止本系统遭到各种形式与途径的非法破坏，以及危及人身安全的触电事故。良好的结构性：系统设计时应充分考虑今后的发展及维护需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。规范性：由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。一切应从实际出发，使该系统系统具有较高的实用效能。这也是新能源在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。2.2 设计依据本方案设计根据甲方常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。主要包括：JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范GBJ232-92电气装置安装工程施工及
6、验收规范GB/T75-94安全技术防范规范工程技术规范招标文件及图纸四、总体设计3.1 需求分析1） 为响应政府号召，力争使南昌市成为全国第一批“十城千辆工程”的城市，结合鄱阳湖生态经济区建设规划，为我省可再生能源的合理转换利用提供典型示范。拟在火车站或八一广场等人流密集的建立太阳能电动车、手机充电站，为广大市民提供方便；2） 充电站分为两个独立系统：手机、LED充电系统和电动车充电系统。3） 手机、LED充电系统：计划满足每天20部手机充电和12颗1W的LED灯泡的夜间照明。由于手机的品牌不同，充电接口型号不一样，而人们外出时并不会随身携带充电线或数据线，所以充电站提供8个万能充电接头，几大
7、主流品牌的接头， MOTO、索尼爱立信、三星、LG、NOKIA、iPhone、HTC、及部分山寨机。4）电动车充电系统：计划满足每天4辆电动自行车的全部电量（从电动自行车电池电量完全耗尽到将电池完全充满）。由于电动自行车体积较大，内置很多储物空间，部分人可能会随车携带充电器。故电动车充电站将设4个万能充电接头，2个AC 220V万能插座。3.2 总体设计方案1） 外形设计电动车和手机功率相差很大，故分开控制。手机和电动车的充电装置分别使用独立的蓄电池组。 图1 左侧视图 图2后视图 图3正视图图4斜视图注：如有改动之处敬请谅解，改动是为了性能的提升，更好的方便用户使用。2）参数设计1）电池板倾
8、角：从气象站得到的资料，均为水平面上的太阳能辐射量，需要换算成光伏阵列倾斜面的辐射量才能进行发电量的计算。对于某一倾角固定安装的光伏阵列，所接受的太阳辐射能与倾角有关，较简便的辐射量计算经验公式为：RSsin(+)/sin+D式中：R倾斜光伏阵列面上的太阳能总辐射量S 水平面上太阳直接辐射量D 散射辐射量中午时分的太阳高度角光伏阵列倾角根据当地气象局提供的太阳能辐射数据，按上述公式计算南昌市不同倾斜面的太阳辐射量，具体数据见下表：倾角27.728.729.73030.731.732.733.734.71月136.5140.5142.3144145.6147148.3149.4151.42月14
9、6.7149.8151.1152.3153.4154.3155.1155.7156.53月193.1194.7195.3195.8196.1196.2196.1196195.14月180.4180.2179.9179.4178.9178.9178.2177.4176.45月247.8245.6244.3242.7240.9239236.9234.5229.36月241.6238.5236.7234.7232.5230.1227.5224.8218.77月230.7228.1226.5224.7222.7220.5218.1215.5209.88月226.2225.2224.5223.5222.
10、3220.9219.3217.5213.39月196.3197.6198198.2198.2198.1197.7197.2195.510月181.9185.5187.1188.4189.6190.6191.4192192.611月142.3146.6148.5150.3151.9153.4154.7155.9157.812月127.4131.7133.7135.5137.2138.8140.3141.6143.8全年2251.32264.72268.4227022702268226322572239从上表的计算可以看出，在纬度28.67,倾角等于30.7时全年接受到的太阳能辐射能量最大,故太阳
11、能电池板在充电站顶部安装与水平面夹角为30.672）太阳电池组件的分配：南昌地区峰值日照时数为3.81小时，阴雨天最长间隔一般为3天。电动自行车电池容量一般为14-17Ah，电压有24V、36V、48V；手机电池容量一般为1000mAh,电压为3.7V；LED单颗功率为1W，每晚使用8小时。由以上数据可知，电动自行车充电站最大耗电量为：(17Ah48V4) 3=9792Wh故需要的电池板功率为：P=9792 Wh/(3.812) =1285W手机和LED充电站最大耗电量为：（201000mAh3.7V+ 128h1W）3=510 Wh故需要的电池板功率为：P=510Wh/(3.812) =67W综上所述，电动自行车和LED充电站电池组件功率1400Wp，手机充电站太阳能电池组件100Wp。3）蓄电池的选用：电动自行车充电部分故系统需要采用48V 200Ah的电池组（4块 12V200Ah铅酸蓄电池），手机、LED充电部分Q=Q 1 + Q
