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蓄電池(也俗稱電瓶)是太陽能供電系統(tǒng)的重要器件,它的主要功能,是把太陽能電池板發(fā)的電能即時儲存在電瓶內,以供用電設備使用,蓄電池具有儲存電能和穩(wěn)定電壓的作用。
蓄電池的主要技術參數是電壓和容量。電壓是指蓄電池的額定電壓即正常工作電壓,一般有3V、6V、12V、24V、36V等。容量是指蓄電池儲存電量的能力,一般常見的有4AH、6AH、12AH、20AH、40AH、60AH、120AH等。如以40AH電瓶為例,表示以4A電流給蓄電池充電時,10小時可以充滿;若以1A電流充電,則需要40小時才能充滿。反之放電時也是如此。一般情況下,蓄電池的充放電時間,按10小時充放電率為宜。
用太陽能電池給蓄電池充電時,太陽能電池的電壓要超過蓄電池的工作電壓20%-30%,才能保證給蓄電池正常充電。如給6V蓄電池充電需要用8-9V太陽能電池,給12V蓄電池充電需要用15-18V太陽能電池。
至于用太陽能電池板給蓄電池充電時,如何匹配為好,主要是看你的實際需要。
太陽能發(fā)電板不用蓄電池不能正常向用電設備供電。
原因有:
1、太陽能發(fā)電板只是將光能轉變成電能的裝置,而無法儲存電能。
2、太陽能發(fā)電板在光線強的時候,能產生較高的電動勢;光線弱的時候只能產生較低的電動勢。即輸出的電壓很不穩(wěn)定,無法正常為用電設備供電。
因此,太陽能發(fā)電系統(tǒng)必須由太陽能發(fā)電板、電壓轉換模塊和蓄電池共同組成。
其中電壓轉換模塊是將太陽能發(fā)電板產生的不穩(wěn)定電壓,轉變成適宜為蓄電池充電的電壓,向蓄電池充電。
用電設備則是從蓄電池取得相對穩(wěn)定的供電電壓。
太陽能電池和蓄電池連接的時候, 最好要用一個光伏充電控制器,這個可以控制太陽能電池的輸出電壓, 可以保護電池不被過充, 同時, 也晚上太陽能電池不發(fā)電時, 防止蓄電池的電倒流。
連接方式如下:
太陽能電池----光伏控制器---蓄電池---直流負載。
在太陽能給蓄電池充電的同時,蓄電池向外供電完全可行,在這樣的情況下,負載使用的電力會優(yōu)先直接使用太陽能電池的電, 剩余的充到電池里;相反,若此太陽能電池的電量不夠,會同時從蓄電池內取電。
一:首先計算出電流:
如:12V蓄電池系統(tǒng); 30W的燈2只,共60瓦。 電流 = 60W÷12V= 5 A
二:計算出蓄電池容量需求:
如:路燈每夜照明時間9.5小時,實際滿負載照明為 7小時(h); 例一:1 路 LED 燈
?。ㄈ缤砩?:30開啟100%功率,夜11:00降至50%功率,凌晨4:00后再100%功率,凌晨5:00關閉)
例二:2 路非LED燈 (低壓鈉燈、無極燈、節(jié)能燈、等)
?。ㄈ缤砩?:30兩路開啟,夜11:00關閉1路,凌晨4:00開啟2路,凌晨5:00關閉)
需要滿足連續(xù)陰雨天5天的照明需求。(5天另加陰雨天前一夜的照明,計6天) 蓄電池 = 5A × 7h ×( 5+1)天= 5A × 42h =210 AH
另外為了防止蓄電池過充和過放,蓄電池一般充電到90%左右;放電余留5%-20%左右。
所以210AH也只是應用中真正標準的70%-85%左右。另外還要根據負載的不同,測出實際的損耗,
實際的工作電流受恒流源、鎮(zhèn)流器、線損等影響,可能會在5A的基礎上增加15%-25%左右。
三:計算出電池板的需求峰值(WP): 路燈每夜累計照明時間需要為 7小時(h);
★:電池板平均每天接受有效光照時間為4.5小時(h); 最少放寬對電池板需求20%的預留額。
WP÷17.4V =(5A × 7h × 120%)÷ 4.5h WP÷17.4V =9.33 WP=162(W)
★ :4.5h每天光照時間為長江中下游附近地區(qū)日照系數。
另外在太陽能路燈組件中,線損、控制器的損耗、及鎮(zhèn)流器或恒流源的功耗各有不同,實際應用中可能在15%-25%左右。所以162W也只是理論值,根據實際情況需要有所增加。
全國主要城市年平均日照時間及最佳安裝傾角
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