法国路盛(Ruzet)蓄电池

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太阳能和蓄电池的配用

 蓄电池   

由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作,太阳能灯具也不例外,必须配置蓄电池才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni -Cd蓄电池、Ni-H蓄电池,它们的容量选择直接影响系统的可靠性以及系统价格。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能够满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,蓄电池容量过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时造成浪费。   
蓄电池的选择也是要看太阳能电池,负载来确定的,下面我们在系统设计中作介绍。   
负载   
太阳能灯具产品以节能环保为优势,当然负载要节能,寿命长。我们一般采用LED灯与12V直流节能灯及低压钠灯等。   
目前多数草坪灯选用LED作为光源,LED寿命长,可以达100000小时以上,工作电压低,非常适合应用在太阳能草坪灯上。   
庭园灯一般采用12V直流节能灯,直流节能灯电压为直流,无需逆变,方便安全。   
路灯一般采用12V直流节能灯与低压钠灯,低压钠灯光效高(可达200LM/W)。但由于低压钠灯价格比较昂贵,采用较少。   
灯具外壳   
我们收集了许多国外太阳能灯资料,在美观和节能两者之间,大多数都选择节能。灯具外观要求不要很高,相对实用就行。目前有很多厂家外观很漂亮,选用不锈钢外壳。但性能到底怎样呢?这又让我们深思!   
系统设计   
一款好的太阳能灯具产品,关键在于系统设计,怎样才是合理的系统设计呢?那就让我们先了解一下影响系统的几个重要因素吧!   
纬度   
太阳能方阵面上的年总辐射量 最长无日照天数   
日耗电量   
平均每日峰值日照时数   
让我们试想一下:如果太阳能电池充电量不足每天放电量会怎样呢?如果连续几年阴雨天系统还能照明吗?这些问题都要我们设计人员的精心设计。下面我又给大家介绍一种简单判断太阳能灯具系统性能的方法:我们必须知道系统负载功率,1:太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上系统才能正常工作。2:蓄电池容量必须比负载日耗电量高出3倍以上(西部地区),南方地区要高出5倍以上为好。   
太阳能灯具之一   
1太阳能电池的外特性   
从应用的角度论述,大家主要关心的是太阳能电池的外特性。首先,对于单片太阳能电池来说,它是一个PN结,除了当太阳光照射在上面时,它能够产生电能外,它还具有PN结的一切特性。在标准光照条件下,它的额定输出电压为0.48V。在太阳能照明灯具使用中的太阳能电池组件都是由多片太阳能电池连接构成的。它具有负的温度系数,温度每上升一度,电压下降2mV,对于多片太阳能电池组成的太阳能电池组件。   
太阳能电池一般都如下参数:Isc是短路电流,Im是峰值电流,Voc是开路电压。Vm是峰值电压,Pm是峰值功率。   
在使用中,太阳能电池开路或者短路都不会造成损坏,实际上我们也正是利用它的这个特性对系统蓄电池充放电进行控制的。   
太阳能电池在使用中必须注意的问题  2.1 太阳能电池功率的选择  
我们所说的太阳能电池输出功率Wp是标准太阳光照条件下,即:欧洲委员会定义的101标准,辐射强度1000W/m2,大气质量AM1.5,电池温度 25℃条件下,太阳能电池的输出功率。这个条件大约和平时晴天中午前后的太阳光照条件差不多,(在长江下游地区只能接近这个数值)这并不象有些人想象的那样,只要有阳光就会有额定输出功率,甚至认为太阳能电池在夜晚日光灯下也可以正常使用。这就是说,太阳能电池的输出功率是随机的,在不同的时间,不同的地点,同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。   
太阳能灯具的设计和灯具的使用地区有关。太阳能电池组件额定输出功率和灯具输入功率之间关系在华东地区大约是2~4:1,具体比例要根据灯具每天工作时间以及对连续阴雨天照明要求决定。另外太阳能电池的输出功率大约120W/m2。   
2.2 蓄电池容量的选择   
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作,太阳能灯具也不例外,必须配置蓄电池才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池,它们的容量选择直接影响系统的可靠性以及系统价格。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能够满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,蓄电池容量过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时造成浪费。   
2.3 太阳能电池封装形式的选择   
目前太阳能电池的封装形式主要有2种,层压和滴胶,层压工艺可以保证太阳能电池工作寿命25年以上,滴胶虽然当时美观,但是太阳能电池工作寿命仅仅1~2年。因此,1W以下的小功率太阳能草坪灯,在没有过高寿命要求的情况下,可以使用滴胶封装形式,对于使用年限有规定的太阳能灯,建议使用层压的封装形式。另外,有一种硅凝胶用于滴胶封装太阳能电池,据说工作寿命可以达到10年。   
2.4 太阳能电池安装倾斜角度的选择和装饰性外罩   
为了美观,许多的太阳能灯具的工厂将太阳能电池水平放置,在这种情况下,太阳能电池的输出功率将减少15%~20%,如果再在太阳能电池上面增加一个装饰性外罩,太阳能电池的输出功率又将减少5%左右,太阳能电池价格昂贵,我们收集了许多国外太阳能灯资料,在美观和节能两者之间,大多数都选择节能。在长江下游太阳能电池的最理想倾斜角度是40度左右,方向为正南方。   
2.5 热岛效应   
单片太阳能电池一般是不能使用的,实际应用的是太阳能电池组件。太阳电池组件是由多片太阳能电池组合而成,用以达到期望的电压值。太阳能电池组件在使用过程中,如果有一片太阳能电池单独被遮挡,例如树叶鸟粪等,单独被遮挡的太阳能电池在强烈阳光照射下就会发热损坏,于是整个太阳能电池组件损坏。这就是所谓热岛效应。为了防止热岛效应,一般是将太阳能电池倾斜放置,使树叶等不能附着,同时在太阳能电池组件上安装防鸟针。   
3 太阳能灯具中蓄电池的充放电控制   
无论太阳能灯具大小,一个性能良好的充放电控制电路是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命,必须对它的充放电条件加以限制,防止蓄电池过充电及深度放电,另外,由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,光伏发电系统中对蓄电池充电的控制要比普通蓄电池充电的控制要复杂些。对于太阳能灯具的设计来说,成功与失败往往就取决于充放电控制电路的成功与失败,没有一个性能良好的充放电控制电路,就不可能有一个性能良好的太阳能灯具。
 
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