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1、太阳能路灯系统的方案随着全球能源紧缺、环境污染的日益严重,开发可再生能源已是人类文明的迫切需要,而利用太阳光来发电是一切可再生能源中最具有前景的新技术。近20余年来,太阳能的应用已逐渐扩大,已广泛用于户用太阳能光伏电源系统(SHS)、边防哨所、海岛驻军供电系统、石油管道阴极保护电源系统、微波中继站、水情监测用太阳能电源系统、高速或森林的监控电源系统、屋顶光伏电源系统、大型光伏发电站等方面。单晶硅太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%。制做时将单晶硅棒切成片,一般片厚约0.3毫米。硅片经过形抛磨清洗等工序,制成待加工的原料硅片后,在硅片上掺杂和扩散微量的硼磷锑等,这样就在硅片形
2、成PN结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂覆一层防放射涂层,以减少光子被光滑的硅片表面反射掉。至此,单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。单体片可按所需要的规格组装成太阳电池组件(太阳能电池板),用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。最后进行封装,由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达20年。太阳能电池组件可组成各种大小不同的太阳能电池方阵,亦称太阳能电池阵列。目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,实验室成果也有20%以上的。直接产品有太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳
3、能交通信号灯、太阳能指示灯、电池交通警示灯、太阳能交通道钉、太阳能充电器等。太阳能路灯由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池(组)、灯具与光源组成。各部分的作用为:(一)太阳能电池组件:太阳能电池组件是太阳能路灯系统中的核心部分,也是太阳能路灯系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定路灯系统的质量和成本。(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制路灯的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控
4、制器的可选项。(三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。(四)灯具与光源:灯具起到保护光源设备不受外界的日洒雨淋,还有能聚集光源和反射光的作用;光源主要是用来发光照明的,一般分几种类型:电子节能灯、LED灯、低压钠灯和无极灯(LVD);其中无极灯的节能效率最佳,也是最亮的(同等功率相比较)。四)灯具与光源:灯具起到保护光源设备不受外界的日洒雨淋,还有能聚集光源和反射光的作用;光源主要是用来发光照明的,一般分几种类型:电子节能灯、LED灯、低压钠灯和无极灯(LVD);其中无极灯的节
5、能效率最佳,也是最亮的(同等功率相比较)。原理示意图如下:太阳能路灯特点: 图(一)1采用高亮度光源,颜色可选(白色、黄色);2工作电压6V,绝对安全;3太阳能组件功率可根据用户需求订制,寿命25年以上;4配有免维护铅酸蓄电池;5配有防过充、防过放保护及光控、时控、手控功能的太阳能电池控制器; 6光通量达1500Lm,相当于白炽灯250W;7适应环境温度:-25 +65;8可抗风力150Km/h;9工作时间8小时/日,连续阴雨57天,仍能正常晚间照明;10灯高612米。11、输出短路保护、太阳能电池接反保护、蓄电池接反保护;12、欠压和过压防震荡保护;均衡充电;13、温度补偿(具有自动识别温度
6、传感器是否在线);太阳能庭院灯和路灯随着地球资源的日益贫乏,基础能源的投资成本日益攀升,各种安全和污染隐患可谓是无处不在。太阳能作为一种“取之不尽,用之不竭”的安全、环保新能源越来越受到重视,在照明领域中得广泛的应用,因为太阳能路灯有着以下几个优点。 太阳能照明灯安装简便:太阳能灯具安装时,不用铺设复杂的线路,只要做一个水泥基座,然后用不锈钢螺丝固定就可。 太阳能照明灯具无需电费:太阳能照明灯具是一次性投入,无任何维护成本,长期受益。 太阳能照明没有安全隐患:太阳能灯具是低压产品,运行安全可靠。太阳能照明安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等固有的特性,为市政工程的建设直
7、接带来明显可利用的优势。太阳能路灯是一个自动控制的工作系统,只要设定该系统的工作模式就会自动运行工作。太阳能路灯是理想的道路照明灯具,随着人们生活的提高和社会的不断发展,它将被广泛利用,使太阳赐给大地的光明在夜晚为人类照明。太阳能庭院灯的工作原理太阳能庭院灯由以下几部分组成:太阳能电池、蓄电池、控制器、光源及灯在白天太阳能电池接受阳光照射产生电能,通过充电控制器给蓄电池充电,将电能存储在蓄电池中。当天黑时,即太阳能停止充电,充电控制器开启光源,并延时8小时后关闭。蓄电池内电能可供光源持续工作24小时,按每日8小时工作时间,可持续3天。系统连接图图纸注意事项:1. 在立路灯的同时,需要考察好现场
8、的开地基位置,以便生产出最适合于当地情况的路灯灯臂长度。2. 根据现场情况设计灯头的仰角。注意事项:1. 地基的挖取,应充分考虑当地的土质情况,以上基础图只适用于粘图土质,如当地为其他土质,则此图需要修改。2. 蓄电池坑应为砖砌成,下铺河沙。路灯配置事例如下:配置分项WGL70WGL140太阳能电池组件类型多晶硅多晶硅功率80Wp150Wp平均日发电量237.6Wh475.2Wh充电控制器规格12V、10A24V、20A控制方式光控开启,定时8小时后关闭路灯光控开启,定时8小时后关闭路灯蓄电池规格12V、100Ah24V、150Ah储电量960Wh3600Wh持续负载工作天数4.6天9天光源类
9、型 节能灯高压钠灯(镇流器)规格12V、18W24V、35W光通量900Lm2000Lm色温2700K2000K寿命8000小时12000小时工作时间8小时8小时耗电量144Wh280Wh灯杆高度5m 7m 材料钢制镀锌喷塑钢制镀锌喷塑部件太阳能电池设计拟采用BJ075-12MR型多晶硅太阳电池组件。BJ系列高效太阳能(光伏)组件适合各种应用中的供电需求。太阳能组件不含有运动部件,使用寿命至少数十五年。 BJ太阳能组件结构设计优化合理,一般由36或72只太阳电池串联组成。太阳电池封装在表层钢化玻璃和多层耐耗聚合物背板之间的优选EVA透明胶膜内。在组件四周采用经阳极氧化处理的铝制外框,以保护组件
10、、增加强度。本公司使用的多晶硅电池光伏组件质量工艺品质优异,完全符合国际标准IEC61215的测试要求并通过认证。BJ太阳能组件可抵抗各种恶劣天气条件,包括剧烈的温差变化、潮湿、强风以及冰雹的撞击。路灯专用智能控制器系列新一代CQ专用智能控制器提供了更安全、更简易的操作;控制器具有短路保护、反接保护、高质量保证和最小的维修率。根据这些特点,智能控制器几乎可应用于所有的小功率太阳能发电系统,同时还具有光控及时控的功能。控制器能够通过脉宽调制(满足蓄电池IU充电曲线)充电、时间控制、温度补偿、深放电保护,使根据蓄电池工作在最佳的工作状态。 设计拟采用CQ10N型太阳能灯专用智能控制器。本控制器专为
11、太阳能供电的直流路灯设计,具有纯光控即靠光强自动启动和关闭,光控启动+定时延时关闭,定时关闭时间可调整;具有短路、过载、独特的防反接保护具有充满、过放自动关断等全功能保护措施,充电指示、故障及过放指示。本控制器通过单片机对蓄电池的端电压、放电电流、环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样、计算,利用高效PWM蓄电池的充电模式,以及过放电压为放电率曲线补偿修正的准确性过放控制,符合蓄电池本身在不同的放电率下有不同的放电终了电压的特性,保证蓄电池工作在合理的状态,延长蓄电池的使用寿命。系统原理图如下:性能及参数:过充保护: - 浮充温度补偿 - 智能三阶段充电,快速,均衡,浮充 - 智能充电方式可使
12、蓄电池恢复容量和延长 使用寿命。 - 安装时自动识别 12V/24V 系统 特性: - 可手动设定光控参数 - 自动延时开灯 - 多种亮灯时间设定 过放保护: - 低压断开负载 - 低压断开告警 LED 显示: - 太阳能充电状态- 蓄电池及负载工作状态 - 故障信息 安全特性: - 电子保险、过流、过压、过温保护 - 正、负极反接保护,短路保护 路灯控制模式 ? 路灯纯光控工作方式 ? 计算延时工作模式(根据蓄电池容量自动控制路灯工作时间) ? 光控开启 ,延时 4 小时后关闭 ? 光控开启 ,延时 6 小时后关闭 ? 光 控开启 ,延时 8 小时后关闭 ? 光控开启 ,延时 10 小时后关
13、闭 ? 先开灯 6 小时,天亮之前再次开灯小时 路灯智能控制器 CQ05N CQ10N CQ15N 系统电压 12V/24V 最大组件输入短路电流 5A 10A 15A 最大负载输出电流 5A 10A 15A 最大自耗电 6 mA 浮充电压 25 13.7V / 27.4V 快速充电电压 25 14.4V /28.8V 低压恢复点 25 12.6V / 25.2V 低压关断电压 25 11.1V / 22.2V 允许温度范围 -25 + 50 端子尺寸 6 mm 2 / 10 mm 2 防护等级 IP 22 重量 120 g 尺寸 14690 33 mm 蓄电池产品特点:应用领域:免维护无须补
14、液警报系统适应环境温度广-30到45应急照明系统使用寿命长,NP为3-5年,GM可达15年电子仪器、电子系统安全防爆铁路、船舶无游离电解液,侧倒90度仍可使用邮电通信内阻小,在电流放电特性好太阳能、风能发电系统自放电小大型UPS及计算机备用电源荷电出厂,使用方便消防备用电源独特配方,深放电恢复性能好 峰值负载补偿储能装置电池结构电池端子:为高硬度铅基合金或铜镀银端子,耐腐蚀性能好、导电性能优良、强度高。外壳:采用ABS外壳,分粘接和热封两种,后者尤其适合于振动大,环境温度变化大。要求电池使用寿命特别长的场合。密封胶:采用三次密封技术,第一层为铅套焊接密封,试压后用堵微孔密封胶密封,最后采用红黑胶密封,确保电池使用期间不会出现渗酸缺陷。安全阀:采用耐酸耐热性能优异的三元乙丙橡胶制成,确保电池使用期间的安全性、可靠性。极板:其板栅采用耐腐性优良的铅钙锡基多元合金。隔板:采