基于LED的離網式太陽能照明系統設計
上傳人:未知 上傳時間: 2010-11-07 瀏覽次數: 226 |
充放電控制器:一方面,此控制器會將太陽能組件發的電存儲在系統中的儲能單元,比如充電電池中。另一方面,此控制器還會控制存儲了電能的電池可控的將電能提供給系統中的負載,也就是照明系統。電池的充放電保護是其必須具備的功能。為了將太陽能組件收集到的太陽光最大程度的轉化成電能存儲在電池中,有些控制器會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省太陽能組件并且可以延長充電電池的使用壽命。
充電電池:它存儲太陽能組件發的電能同時為照明系統提供能量供應。鉛酸電池、鎳氫電池、甚至磷酸鋰鐵電池都可以得到應用。考慮到成本、穩定性等,鉛酸電池和鎳氫電池為最主要的選擇。
照明系統:通常它包括發光光源,比如LED或LED陣列、光源驅動、燈具等。有些照明系統還包括了環境參數探測器件,人機交互的接口等。
三、離網太陽能照明系統設計
1.設計準則
由于離網式太陽能照明系統是完全獨立式系統,太陽能是其唯一能量來源,所以其必須基于“最惡劣”工作條件展開設計。對于選定的區域或地點來說,最惡劣工作條件主要指“最惡劣”季節,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。原因為:
?。?)黑夜最長,也就是說照明時間最長(如果要求整個夜晚都要照明的話),相應的能耗最大;
?。?)白天最短,也就是太陽輻射時間最短,并且太陽輻射強度也小,所以相應的輻射能最小,太陽能組件的發電量最少;
?。?)冬天最冷,蓄電池的可使用容量也最小。
(a)上海白天黑夜長度比
(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 最惡劣工作條件
為此,所設計的系統必須保證即使在“最惡劣”的月份也能正常工作,這樣的系統才是可靠的系統。同時“最惡劣”工作條件又不僅局限于“最惡劣”月份,它同時還受以下因素影響:
太陽能組件的工作傾角:雖然冬季的太陽輻射最弱,但是通過調整組件工作傾角,組件實際接受到的太陽輻射可以相應變化,從而有可能改變實際的“最惡劣”月份;
照明系統的工作狀態:雖然冬季的夜晚最長,但是通過調整照明系統的工作狀態,仍然可以調整負載能量消耗的實際比例,比如調光。
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