基于LED的離網(wǎng)式太陽(yáng)能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳人:未知 上傳時(shí)間: 2010-11-07 瀏覽次數(shù): 226 |
充放電控制器:一方面,此控制器會(huì)將太陽(yáng)能組件發(fā)的電存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的儲(chǔ)能單元,比如充電電池中。另一方面,此控制器還會(huì)控制存儲(chǔ)了電能的電池可控的將電能提供給系統(tǒng)中的負(fù)載,也就是照明系統(tǒng)。電池的充放電保護(hù)是其必須具備的功能。為了將太陽(yáng)能組件收集到的太陽(yáng)光最大程度的轉(zhuǎn)化成電能存儲(chǔ)在電池中,有些控制器會(huì)有最大功率跟蹤功能。好的充放控制器可以在一定程度上節(jié)省太陽(yáng)能組件并且可以延長(zhǎng)充電電池的使用壽命。
充電電池:它存儲(chǔ)太陽(yáng)能組件發(fā)的電能同時(shí)為照明系統(tǒng)提供能量供應(yīng)。鉛酸電池、鎳氫電池、甚至磷酸鋰鐵電池都可以得到應(yīng)用。考慮到成本、穩(wěn)定性等,鉛酸電池和鎳氫電池為最主要的選擇。
照明系統(tǒng):通常它包括發(fā)光光源,比如LED或LED陣列、光源驅(qū)動(dòng)、燈具等。有些照明系統(tǒng)還包括了環(huán)境參數(shù)探測(cè)器件,人機(jī)交互的接口等。
三、離網(wǎng)太陽(yáng)能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
由于離網(wǎng)式太陽(yáng)能照明系統(tǒng)是完全獨(dú)立式系統(tǒng),太陽(yáng)能是其唯一能量來(lái)源,所以其必須基于“最?lèi)毫?rdquo;工作條件展開(kāi)設(shè)計(jì)。對(duì)于選定的區(qū)域或地點(diǎn)來(lái)說(shuō),最?lèi)毫庸ぷ鳁l件主要指“最?lèi)毫?rdquo;季節(jié),即“冬季”的月份,比如北半球大概是12月、1月份,而南半球則為6月、7月份。原因?yàn)椋?/p>
(1)黑夜最長(zhǎng),也就是說(shuō)照明時(shí)間最長(zhǎng)(如果要求整個(gè)夜晚都要照明的話),相應(yīng)的能耗最大;
(2)白天最短,也就是太陽(yáng)輻射時(shí)間最短,并且太陽(yáng)輻射強(qiáng)度也小,所以相應(yīng)的輻射能最小,太陽(yáng)能組件的發(fā)電量最少;
(3)冬天最冷,蓄電池的可使用容量也最小。
(a)上海白天黑夜長(zhǎng)度比
(b)上海各月平均氣溫
(c)鉛酸電池可放容量受溫度的影響
圖2 最?lèi)毫庸ぷ鳁l件
為此,所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)必須保證即使在“最?lèi)毫?rdquo;的月份也能正常工作,這樣的系統(tǒng)才是可靠的系統(tǒng)。同時(shí)“最?lèi)毫?rdquo;工作條件又不僅局限于“最?lèi)毫?rdquo;月份,它同時(shí)還受以下因素影響:
太陽(yáng)能組件的工作傾角:雖然冬季的太陽(yáng)輻射最弱,但是通過(guò)調(diào)整組件工作傾角,組件實(shí)際接受到的太陽(yáng)輻射可以相應(yīng)變化,從而有可能改變實(shí)際的“最?lèi)毫?rdquo;月份;
照明系統(tǒng)的工作狀態(tài):雖然冬季的夜晚最長(zhǎng),但是通過(guò)調(diào)整照明系統(tǒng)的工作狀態(tài),仍然可以調(diào)整負(fù)載能量消耗的實(shí)際比例,比如調(diào)光。
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