光伏实际应用.ppt

太阳能路灯系统设计思路 先确定光源的功率，每天的工作时间，保证几个阴雨天然后计算蓄电池的容量和太阳电池组件的功率。太阳能路灯有其特殊性，需要确保系统工作的稳定与可靠，设计时要注意。 太阳能路灯工作流程 太阳能路灯系统设计的关键部件 太阳能电池板 太阳能电池板的选型 阳光充足的地区，采用多晶硅太阳能电池 阴雨天较多、阳光相对不是很充足的地区，采用单晶硅太阳能电池 太阳能电池板功率的选择 依据当地的太阳平均辐射强度，考虑灯具功率和灯具每天的工作时间，以及所要求的连续阴雨天数等。太阳能电池板功率的选择可用下式估算。 太阳能电池板的安装问题 当日发电量达到最大值时，即为最佳倾角。最佳倾角的求取，可在表1中数据范围内再结合当地的实际情况通过实验来确定。 在使用多块太阳能电池方阵时，要注意阴影的影响。 在下雪较多的地区，还要考虑积雪滑落的倾斜角。 蓄电池 蓄电池的选型 太阳能路灯用的蓄电池因要求放电速率慢、放电时间长，一般均采用大容量的铅酸蓄电池，而高能阀控式免维护铅酸蓄电池是较好的选择。 高能阀控式免维护铅酸蓄电池 高能：蓄电池的使用寿命长；储备容量和容量保持率高；充电接受效率高；密封性能好；使用温度范围宽；铜质接线端子；自放电率低，放电性能好。 阀控式：在电池盖上装设单向排气阀。 免维护：使用期间无需加水 加酸维护。 蓄电池容量的选择 蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要；容量过大，蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命。太阳能路灯的蓄电池容量选择可用下式计算。 蓄电池的使用问题 蓄电池不可直接并联对外供电 在蓄电池电路中要设置熔断丝加以保护 电箱结构设计既要照顾维护方便，也要防备蓄电池被窃取 。 蓄电池能否近地安装，需要了解当地气象情况。 控制器 太阳能电池与蓄电池的耦联 采取最大功率跟踪技术使太阳电池的负载特性能自动跟踪气候的变化条件，以得到最大的能量采集。 主电路一般采用BUCK型降压电路，其控制电路可用单片机或低功耗集成电路。 防止反向充电电路 为了避免蓄电池向太阳的电池充电，一般是在回路中串联一个二极管用来阻止反向充电。 充电电流小，采用肖特基管。 充电电流大，采用低导通电阻的场效应管。 蓄电池的充放电管理 为了保证蓄电池的正常使用寿命，必须对它的充放电条件加以限制，防止蓄电池因过充电或深度放电而过早地损坏。 防止过度充电 过放电保护 温度补偿 灯的自动开关 傍晚自动开启LED灯的电源，拂晓定时自动关闭灯电源。 亮度跳跃现象 ----灯闪烁----延时电路 光源LED LED的主要参数 电特性 LED的电流、电压参数具有典型的PN结伏安特性，正向压降(V )和正向电流的(I )关系曲线如图所示。 LED需采用恒流源驱动 光通量 LED向外辐射通量中能引起人感知的那部分当量，是照明用LED的重要指标。 LED光通量随工作电流的增加而增大。 光通量还会随环境温度的升高而下降。当环境温度超过5O℃时，应降低LED的工作电流，否则容易引起LED老化。 散热问题 LED芯片温度的升高，将直接影响到LED的寿命，并且会增大LED的光衰，情况严重的会将LED烧坏。 普通方法采用铝制散热器 必威体育精装版方法采用回路热管技术 散热设计： 德国OSRAM公司将LED芯片设置在散热片表面，热量能够以最短距离传导散发。 东芝Lighting公司利用灯具的框体来提高热传导性。 美国Lumileds公司开发的高功率LED芯片容许结温最高达185℃ 。 LED阵列 计算LED的数量 按照实际所需的光通量和单个LED的光通量，即可求出所需LED的数量。计算公式如下： LED阵列设计 用1W 的LED组成路灯光源时，选用光束角120。的LED比较好。用70 mA规格的LED组成路灯光源，有较好的抗雾性能。 路灯组合发光源使用上研制出十字型和矩型组合发光源，在超高亮白光LED 使用上采取平头和圆头LED 合理比例搭配。 LED驱动电路 路灯采用常规集成电路来组成恒流驱动器，与LED连接灵活，成本相对比较低。 LED恒流驱动电路主电路采用单端正激DC／DC变换器。电源控制芯片采用电流模式。 LED恒流驱动电路 驱动电路技术指标： 振荡频率 欠压锁定 斜坡补偿 恒流控制 异常保护 LED的驱动电流 例如:设计一个典型的太阳能路灯LED驱动，设计目标是：初始输出为4200lm，采用