90W太阳能供电系统配置

90W 太阳能供电系统配置1、 蓄电池组容量的选择假设用电设备的平均功耗为 90w，整套系统采用 12V 直流蓄电系统逆变成交流 220 伏供电，那么系统每天消耗的电量为90 瓦 /12 伏 × 24 小时 =180（ AH ）设蓄电池组容量能满足整个系统在阴雨天气连续工作 3 天， 则蓄电池组容量最小为：180AH× 3 天 =540（ AH ）虽然电池的标称容量就是其额定放电容量， 太阳能系统用蓄电池最佳选择为深循环型免维护铅酸蓄电池，一般情况下放电深度在 50％ -80％系统可靠性最好。我们仅按 50%的放电深度来设计， 以便有一定的富裕量， 则设计的蓄电池总容量为：540AH/0.5 = 1080 AH 这样， 蓄电池组的总容量就计算出来了， 需要 1200AH 的容量才能达到系统连续 24 小时运行有 3 天连续阴雨天也能正常运行的供电要求，蓄电池组两端电压是 DC12V,蓄电池组的最佳组合应该是 : 2V1200AH 蓄电池 6 只串联安装。2、 太阳能电池板的选择太阳电池方阵由一个或多个太阳能电池组件构成。 如果组件不止一个， 组件的电流和电压应基本一致，以减少串、并联组合损失。依据系统安装地的太阳能辐射参数和负载的特性，确定太阳能电池方阵的总功率；依据所设计系统电压电流要求，确定太阳能电池方阵串并联的组件数量。现在以系统安装地每日有效日照时间为 6 小时计算， 再考虑到充电效率和充电过程和逆变过程中的损耗，来计算太阳能电池板的输出功率。系统每天 24 小时连续工作，功率平均为 90W，则每天消耗的额定电量为90W*24 小时＝ 2160WH考虑到系统中有充电控制和逆变控制的功率器件的损耗， 取 0.9 为逆变效率参数值计算，则每天需要太阳能电池板提供的总电量应该为2160WH/0.9＝ 1944WH太阳能电池在实际充电过程中， 会受到各种天气原因的影响， 太阳能电池的实际功率因数一般按 0.7 计算， 按每天有效日照时间是 6 小时计算需要太阳能电池板的总功率是1944WH/6 小时 /0.7＝ 462.86W所以太阳能电池板设计为 500W，采用 12V100W 电池板 5 块并联安装。3、太阳能电池板支架的设计太阳能电池方阵支架用于支撑太阳能电池组件，太阳能电池方阵的结构设计要保证组件与支架的连接牢固可靠， 并能很方便地更换太阳能电池组件。 太阳能电池方阵及支架必须能够抵抗 120km/h 的风力而不被损坏。支架可以是倾角可调节的， 或是安装在一个固定的角度， 以使太阳能电池方阵在设计月份中（即平均日辐射量最差的月份）能够获得最大的发电量。所有方阵的紧固件必须有足够的强度， 以便将太阳能电池组件可靠地固定在方阵支架上。 太阳能电池方阵可以安装在屋顶上， 但方阵支架必须与建筑物的主体结构相连接，而不能连接在屋顶材料上。对于地面安装的太阳能电池方阵，太阳能电池组件与地面之间的最小间距要在0.3m 以上。立柱的底部必须牢固地连接在基础上，以便能够承受太阳能电池方阵的重量并能承受设计风速。4、太阳能充电控制器的选择充放电控制器可以是单独使用的设备，也可以和逆变器制作成一体化机。充放电控制器应具有如下保护功能：a)能够承受负载短路的电路保护；b)能够承受负载、太阳能电池组件或蓄电池极性反接的电路保护。c)能够承受充放电控制器、逆变器和其他设备内部短路的电路保护；d)能够承受在多雷区由于雷击引起的击穿保护；e)能防止蓄电池通过太阳能电池组件反向放电的保护。对于太阳能电池方阵功率（峰值）大于 20W 的系统，控制器本身应当具有蓄电池充满断开（ HVD ）及欠压断开（ LVD ）的功能。在太阳能无线调度系统中，选择的太阳能电池板峰值功率为 500W,充电电压是12V，通过这个数据可以计算出太阳能充电控制器最大的工作电流是500W*12V=41.6A 所以太阳能控制器应该选择 12V45A 的控制器。5、 太阳能智能逆变电源的设计当工作电流超过额定值 150%时，逆变器应能自动保护。当电流恢复正常后，设备应能正常工作。当逆变器输出短路时， 应具有短路保护措施。 短路排除后， 设备应能正常工作。输入直流极性接反时，逆变电源应能自动保护。待极性正接后，设备应能正常工作。逆变器应具有雷电保护功能。设计时应考虑高压输出端的电极不会被人手触及。无线调度系统的总功率为 90W，考虑到负载启动的瞬间冲击电流，逆变器的功率应该选择为 200-300W。6、蓄电池柜的选择根据蓄电池的类型和放置地点确定是否需要蓄电池箱体。蓄电池箱体应具备一定的通风条件且结构合理， 以避免用户触到电极或电解液。 箱体必须用耐久材料制造， 对可能接触到酸液的箱体部分应由防酸的材料制成。 箱体必须牢固， 以能够支撑蓄电池的重量。综上所设计的各个部件，太阳能无线调度系统供电系统的配置和价格1、 太阳能电池板： 12V100W 5 块，共计 500W2、 太阳能组件角铁支架：根据无线调度系统现场情况定制3、 太阳能充电控制器： 12V45A4、 太阳能智能逆变器： 12V300W5、 免维护蓄电池组： 2V1200AH 6 节太阳能发电设计方案一、关于硅太阳能发电板容量硅太阳能发电板容量是指平板式太阳能板发电功率 WP。 太阳能发电功率量值取决于负载 24h 所能消耗的电力 H(WH)， 由负载额定电源与负载 24h 所消耗的电力，决定了负载 24h 消耗的容量 P(AH)，再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响，计算出太阳能电池阵列工作电流 IP(A) 。由负载额定电源，选取蓄电池公称电压， 由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压 VF (V) ，再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压 VT (v)及反充二极管 P-N 结的压降 VD(V)所造成的影响，则可计算出太阳能电池阵列的工作电压 VP(V)， 由太阳电池阵列工作电源 IP(A) 与工作电压 VP(V)， 便可决定平板式太阳能板发电功率 WPW， 从而设计出太阳能板容量， 由设计出的容量 WP与太阳能电池阵列工作电压 VP，确定硅电池平板的串联块数与并联组数。太阳能电池阵列的具体设计步骤如下：１ . 计算负载 24h 消耗容量 P。P=H/V V——负载额定电源2. 选定每天日照时数 T(H) 。3. 计算太阳能阵列工作电流。 IP=P(1+Q)/TQ——按阴雨期富余系数， Q=0.21～ 1.004. 确定蓄电池浮充电压 VF。镉镍 ( ＧＮ ) 和铅酸 ( ＣＳ ) 蓄电池的单体浮充电压分别为 1.4 ～ 1.6V 和 2.2V。5. 太阳能电池温度补偿电压 VT。VT=2.1/430(T-25)VF6. 计算太阳能电池阵列工作电压 VP。VP=VF+VD+VT其中 VD=0.5～ 0.7 约等于 VF7. 太阳电池阵列输出功率ＷＰ平板式太阳能电板。WP=IP× UP8. 根据 VP、 WP在硅电池平板组合系列表格， 确定标准规格的串联块数和并联组数。二、关于蓄电池的容量计算蓄电池的容量由下列因素决定：1. 蓄电池单独工作天数。在特殊气候条件下， 蓄电池允许放电达到蓄电池所剩容量占正常额定容量的 20%。2. 蓄电池每天放电量。 对于日负载稳定且要求不高的场合， 日放电周期深度可限制在蓄电池所剩容量占额定容量的 80%。3. 蓄电池要有足够的容量， 以保证不会因过充电所造成的失水。一般在选蓄电池容量时，只要蓄电池容量大于太阳能发电板峰值电流的 25 倍，则蓄电池在充电时就不会造成失水。4. 蓄电池自身漏掉的电能。 随着电池使用时间的增长及电池温度的升高，自放电率会增加。 对于新的电池自放电率通常小于容量的 5%， 但对于旧的质量不好的电池， 自放电率可增至每月 10%～ 15%。在水情遥测系统中， 连续阴雨天的长短决定了蓄电池的容量，由遥测设备在连续阴雨天中所消耗能量安时数 加上 20%因子，再加上 10%电池自放电能 安时数，便可计算出蓄电池的容量源。按照两种容量方案的计算，作者计算完成了太阳能电源的设计：1. 测站的主要参数：每隔 5min 发射一次数据，发射时间 2Sec；发射机输入电压 DC13.8V，输出电流 5A；当地日照时数 7～ 8h。2. 测站蓄电池容量经计算得出为 38AH。3. 测站太阳能电池容量阵列输出功率 WP W为 25～ 35w。综合以上结果，太阳能电源设计值为：蓄电池：采用铅酸蓄电池，容量 38AH，采用 2 个容量 20AH并联形式；太阳能电池阵列：输出功率 25～ 35W，采用标准块板 一块输出容量 25～ 38W，一块正好。三、太阳能电源安装使用中注意的问题1. 阵列板选择安装在周围无高大建筑物、树木、电线杆等无遮挡太阳光和避风处。2. 太阳能电池阵列板配套的蓄电池在第一次使用时， 要先充电到额定容量，不可过充或过放。3.注意定期的维护工作。此电源系统经济可靠，安装方便，利于维护，在实践中取得了满意的效果。