LED 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 學(xué) 號(hào)：成 績(jī)： 3d游戲軟件開發(fā)的在線測(cè)試院 部： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 姓 名： 張波 指導(dǎo)教師： 二一一年四月 摘要為積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排、大力開發(fā)利用新能源的號(hào)召，以 實(shí)際應(yīng)用為目的， 圍繞太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)和 led 照明技術(shù)， 照明技術(shù) 設(shè)計(jì)了 技術(shù)， 實(shí)際應(yīng)用為目的， 路燈系統(tǒng)。 介紹了太陽(yáng)能電池組件 光伏控制器、 組件、 光伏控制器、 一套太陽(yáng)能 led 路燈系統(tǒng)。 介紹了太陽(yáng)能電池組件、 led 燈，蓄電池組的相關(guān)技術(shù)參數(shù)、選取原則及相互之間的容量匹配。 蓄電池組的相關(guān)技術(shù)參數(shù)、選取原則及相互之間的容量匹配。 相互之間的容量匹配 根據(jù)各個(gè)器件的工作

2、原理及工作環(huán)境， 構(gòu)建成一個(gè)具有可行性的小型 根據(jù)各個(gè)器件的工作原理及工作環(huán)境， 光伏系統(tǒng)。 光伏系統(tǒng)。 通過(guò)與節(jié)能燈系統(tǒng)的相互比較， 通過(guò)與節(jié)能燈系統(tǒng)的相互比較， 得出 led 燈使用優(yōu)于節(jié)能 燈的理念。燈。不僅適用，而且環(huán)保。讓我們提高使用 led 燈的理念。不僅適用，而且環(huán)保?！娟P(guān)鍵詞】太陽(yáng)能電池 蓄電池 控制器 led燈abstractfor positive response country energy conservation and emission reduction, and energetically develop using new energy called on

3、to the actual application for the purpose, around the solar photovoltaic power generation technology and led lighting technology, lighting technology design technology, application for the purpose, street lamp system. introduced the solar energy photovoltaic controller, component, pv controller, a s

4、et of solar led street lamp system. introduce the solar cell module, led lamp, the relevant technology of the battery pack the principles for selecting parameters, and each other the capacity of the match. the relevant technology of the battery pack the principles for selecting parameters, and each

5、other the capacity of the match. the capacity of the matching between each device according to the work principle and working environment, the forming of a feasible small according to various devices and working principle of the working environment, photovoltaic system. photovoltaic system. through

6、the and energy-saving lamps system compared each other, through and energy-saving lamps system compared each other, and concludes that the led lights better than the idea of using energy saving lamp. the lamp. not only applicable, and environmental protection. let us increase use the concept of led

7、lights. not only applicable, and environmental protection. keywords: solar battery controller led light source目 錄 第1章 緒論1.1 led 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義及要求 . 1.1.1太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義及要求. 1.1.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn). 1.1.3 課題研究的意義.1.2太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)概述 1.2.1 led 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的組成與原理. . 1.2.2 led 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的原理. 1.3 led 太陽(yáng)能路燈的發(fā)展?fàn)顩r. 第2章太陽(yáng)能電池及其組件2.1 太

8、陽(yáng)能電池 2.1.1太陽(yáng)電池的發(fā)電原理及構(gòu)造.2.1.2 太陽(yáng)電池的種類. 2.1.3 太陽(yáng)電池的特性 .2.2 太陽(yáng)電池組件.第3章 蓄電池 3.1 常用蓄電池. 3.2 蓄電池的使用壽命. 3.3影響蓄電池使用壽命的因素. 3.4 蓄電池選擇. 3.5 太陽(yáng)電池組件選擇. 3.5.1 太陽(yáng)電池組件簡(jiǎn)介及其參數(shù) .3.6 控制器選擇. 3.6.1 控制器的簡(jiǎn)介. 3.6.2 控制器的基本參數(shù).3.7 led 燈桿的選擇. 3.7.1 led 燈桿的簡(jiǎn)介及各項(xiàng)參數(shù).第4章 led 路燈的設(shè)計(jì)4.1 太陽(yáng)電池方陣傾角和方位角的設(shè)計(jì).4.2led 路燈系統(tǒng)中蓄電池?cái)?shù)量的設(shè)計(jì).4.3 led 路燈系

9、統(tǒng)中太陽(yáng)電池組件的設(shè)計(jì).第五章 led光源5.1 led光源的特點(diǎn).5.2 led發(fā)光原理及特性. 5.2.1 led發(fā)光原理. 5.2.2 特性.第六章 太陽(yáng)能led工作原理 6.1 系統(tǒng)的基本組成及其工作原理. 6.1.1 系統(tǒng)組成. 6.1.2 工作原理.6.2 太陽(yáng)能led路燈設(shè)計(jì)實(shí)例致 謝參考文獻(xiàn) 附 錄（正文） 第1章 緒論1.1 led 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義與要求面對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展， 從現(xiàn)有常規(guī)能源向清潔、 面對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展， 從現(xiàn)有常規(guī)能源向清潔、 向清潔 可再生的新能 源過(guò)渡已提到議事上來(lái)了， 因?yàn)樾履茉词且劳懈咝录夹g(shù)的發(fā)展， 開辟 源過(guò)渡已提到議事上來(lái)了， 因?yàn)樾?/p>

10、能源是依托高新技術(shù)的發(fā)展， 持久可再生能源的道路， 以滿足人類不斷增長(zhǎng)的能源需求， 利用太陽(yáng) 持久可再生能源的道路， 以滿足人類不斷增長(zhǎng)的能源需求， 能發(fā)電，不需要燃料，不污染環(huán)境、清潔， 能發(fā)電，不需要燃料，不污染環(huán)境、清潔，而且太陽(yáng)電池組件在一般 情況下的使用壽命可達(dá) 20 年以上，性能穩(wěn)定，同時(shí)維護(hù)費(fèi)用較低。 年以上，性能穩(wěn)定，同時(shí)維護(hù)費(fèi)用較低。 太陽(yáng)能是取之不盡、用之不竭的，是人類能夠自由利用的能源， 太陽(yáng)能是取之不盡、用之不竭的，是人類能夠自由利用的能源， 在世界能源短缺、 環(huán)境污染日日益嚴(yán)重的今天， 充分開發(fā)利用太陽(yáng)能 在世界能源短缺、 環(huán)境污染日日益嚴(yán)重的今天， 是世界各國(guó)政府可

11、持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策， 是世界各國(guó)政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策，與傳統(tǒng)的的照明燈相 照明源體積小、重量輕、 比，超高亮白光 led 照明源體積小、重量輕、方向性好并可耐各種惡 劣條件。在功耗上，壽命以及環(huán)保等方面有不可比擬的優(yōu)越性，再加 劣條件。在功耗上 壽命以及環(huán)保等方面有不可比擬的優(yōu)越性，太陽(yáng)能燈的節(jié)能性和安裝簡(jiǎn)便， 所以凡有工頻交流電燈的地方， led 上太陽(yáng)能燈的節(jié)能性和安裝簡(jiǎn)便， 所以凡有工頻交流電燈的地方， 燈的觸角就會(huì)到達(dá)。 世紀(jì)將是以固體發(fā)光材料為核心的， 燈的觸角就會(huì)到達(dá)。 世紀(jì)將是以固體發(fā)光材料為核心的， 21 即以 led 為代表的新型光源、綠色照明的世紀(jì)。今后， 為代

12、表的新型光源、綠色照明的世紀(jì)。今后，隨著各國(guó)政府的高度重 視和加大投入， led 燈必將成為本世紀(jì)極具競(jìng)爭(zhēng)力的新型綠色環(huán)保光 視和加大投入， 源從而掀起照明領(lǐng)域新的革命。 源從而掀起照明領(lǐng)域新的革命。 太陽(yáng)能路燈不需要架設(shè)輸電線路或挖溝鋪設(shè)電纜， led 太陽(yáng)能路燈不需要架設(shè)輸電線路或挖溝鋪設(shè)電纜， 不用專人 管理和控制，可安裝在廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)、校園、公園、街 管理和控制，可安裝在廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)、校園、公園、 道、和高速公路等任何地方。道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)，隨 和高速公路等任何地方。道路照明與人們生產(chǎn)生活密切相關(guān)， 著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，綠色、高效、 著我國(guó)城市

13、化進(jìn)程的加快，綠色、高效、長(zhǎng)壽命的 led 路燈逐漸走進(jìn) 市化進(jìn)程的加快 了人們的視野。新型高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、 了人們的視野。新型高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顯色指數(shù)高、環(huán)保的 led 路燈系統(tǒng)不僅對(duì)城市照明節(jié)能有著重大意義， 而且還與城市人民的健 路燈系統(tǒng)不僅對(duì)城市照明節(jié)能有著重大意義， 康生活水平， 康生活水平， 經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。 經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。 設(shè)計(jì)出合理的 led 路燈系統(tǒng)既是我 們對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)綜合性的考察， 同時(shí)也是對(duì)整個(gè)地區(qū)的發(fā)展貢獻(xiàn)一 們對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)綜合性的考察， 份綿薄之力。 因此， 如何為某地區(qū)設(shè)計(jì)出合理的 led 路燈系統(tǒng)是我們 份綿薄之力。 因此， 不容忽

14、視的問(wèn)題。 我想， 對(duì)于設(shè)計(jì)太陽(yáng)能 led 路燈系統(tǒng)要有以下基本 不容忽視的問(wèn)題。 我想， 要求：（1 了解該地區(qū)的基本氣象狀。 要求：（1）了解該地區(qū)的基本氣象狀。2）選擇性價(jià)比高的太陽(yáng)電池 ：（ 板，控制器，蓄電池等一系列組件。 3）采取有效的措施對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 控制器，蓄電池等一系列組件 （ 采取有效的措施對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 措施對(duì)系統(tǒng) 保護(hù)。只有這樣通過(guò)綜合性考慮，最終才能設(shè)計(jì)出合理的方案， 保護(hù)。只有這樣通過(guò)綜合性考慮，最終才能設(shè)計(jì)出合理的方案，實(shí)現(xiàn) 綜合性考慮 它的價(jià)值意義。 它的價(jià)值意義。1.1.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要具有以下優(yōu)缺點(diǎn)4：優(yōu)點(diǎn)在于：(l)太陽(yáng)能取之不盡，用

15、之不竭。(2)太陽(yáng)能不用燃料，運(yùn)行成本小。(3)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，一次投資長(zhǎng)期受益。(4)太陽(yáng)能光伏發(fā)電不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是理想的清潔能源。(5)太陽(yáng)能光伏發(fā)電沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，可靠性高，維護(hù)簡(jiǎn)單。(6)太陽(yáng)能分布廣泛，可就近供電，不須長(zhǎng)距離輸送，減少了線路上的損耗。(7)太陽(yáng)能電池工作時(shí)輸出直流電。缺點(diǎn)在于：(l)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的成本還較高。(2)太陽(yáng)輻射能量密度較低，轉(zhuǎn)換效率不高，大規(guī)模使用時(shí)要占用很大面積。(3)太陽(yáng)能光伏發(fā)電量受氣候影響較大。同時(shí)太陽(yáng)能光伏發(fā)電量受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和溫度影響很大，輸出功率不穩(wěn)定，不宜直接使用。太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用通常有兩種形式：一種是并網(wǎng)發(fā)電，另一種是離

16、網(wǎng)式發(fā)電。并網(wǎng)發(fā)電是將太陽(yáng)能電池輸出的直流電能通過(guò)逆變器及控制器變換成與電網(wǎng)同值、同頻、同相的同步交流電能，從而實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的聯(lián)接。這種方法適合于大規(guī)模光伏發(fā)電。離網(wǎng)式發(fā)電是將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電能通過(guò)蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，在需要供電時(shí)由蓄電池向負(fù)載提供電能，這種方法適合于小規(guī)模光伏發(fā)電以及無(wú)電網(wǎng)地區(qū)的供電。本文主要討論的是第二種實(shí)現(xiàn)方法，即山太陽(yáng)能電池構(gòu)成獨(dú)立的離網(wǎng)式供電系統(tǒng)，為半導(dǎo)體照明提供能源。由于太陽(yáng)能電池價(jià)格成本較高，故而應(yīng)用太陽(yáng)能電池供電的系統(tǒng)成本不低。1.2.3 課題研究的意義進(jìn)入了二十一世紀(jì)，能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題愈來(lái)愈嚴(yán)重，也越來(lái)越制約著人類的發(fā)展，大力發(fā)展可再生能源己成為二十一世

17、紀(jì)全世界面臨最嚴(yán)重的問(wèn)題之一。據(jù)中國(guó)資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)單位統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)照明用電量目前約占全社會(huì)用電量的12%。而據(jù)近來(lái)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)披露的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)2008年我國(guó)全年全社會(huì)用電量為3.4萬(wàn)億度，所以照明用電的年耗電約為4千億度，相當(dāng)于5個(gè)三峽水力發(fā)電工程投產(chǎn)后的發(fā)電能力(840億度)。另一方面，是我國(guó)沿海地區(qū)，夏季用電高峰，不得不面臨拉閘限電的狀況，可以說(shuō)，電力已成為限制當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的因素。因此道路照明節(jié)電，推廣太陽(yáng)能led路燈，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展乃至國(guó)計(jì)民生都具有重要意義，具有極大的社會(huì)價(jià)值，經(jīng)濟(jì)效益。1.2 led 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)概述 1.2.1 led 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的組成led

18、 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的組成與原理 太陽(yáng)能路燈由以下幾個(gè)部分組成：太陽(yáng)能電池板、光伏控制器、 太陽(yáng)能路燈由以下幾個(gè)部分組成：太陽(yáng)能電池板、光伏控制器、 控制器蓄電池組、直流負(fù)載。 光伏控制器的控制下， 蓄電池組、直流負(fù)載。在光伏控制器的控制下，白天太陽(yáng)電池組件向 控制器的控制下 蓄電池組充電， 蓄電池組充電， 晚上蓄電池組提供電力給直流負(fù)載。 晚上蓄電池組提供電力給直流負(fù)載。 1.2.2led 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)的原理在眾多太陽(yáng)能應(yīng)用方式中，除太陽(yáng)能熱效應(yīng)利用外，太陽(yáng)能光伏發(fā)電也是最為常見的方式之一。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體器件的光生伏特效應(yīng)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。當(dāng)光線照射太陽(yáng)能電池板表面時(shí)，一部分光

19、子被半導(dǎo)體材料吸收，進(jìn)而將光子的能量傳遞給施主原子，使其電子發(fā)生 自由電子，在p-n結(jié)兩側(cè)分別聚集空穴和電子從而形成了勢(shì)壘3。當(dāng)有外部電路接通時(shí)，在該勢(shì)壘電壓的作用下，將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生相應(yīng)的輸出功率，此即為太陽(yáng)能電池板的基本工作原理。1.3 led 太陽(yáng)能路燈的發(fā)展?fàn)顩r世界照明工業(yè)巨頭 通用電氣 飛利浦、 通用 電氣、 （ 1 ） 世界照明工業(yè)巨頭 通用 電氣 、 飛利浦 、 奧斯拉姆紛 紛與半導(dǎo)體公司合作， 成立照明企業(yè)。 紛與半導(dǎo)體公司合作 ， 成立照明企業(yè) 。 日本日亞化工、 豐田和成、 sony、 （ 2 ） 日本日亞化工 、 豐田和成 、 sony 、 佳友電工都已有 le

20、d 照明產(chǎn)品問(wèn)世。 照明產(chǎn)品問(wèn)世 。 臺(tái)灣目前 產(chǎn)量?jī)H次于日本，位居第二，列美國(guó)之前。 （ 3 ）臺(tái)灣 目前 led 產(chǎn)量?jī)H次于日本 ，位居第二 ，列美國(guó)之前 。 年起， 開始大規(guī)模實(shí)施“ 千里十萬(wàn)”led （ 4 ） 廣東省從 2009 年起 ， 開始大規(guī)模實(shí)施 “ 千里十萬(wàn) ”led 路燈產(chǎn)業(yè)化示范推廣工程， 公里左右、 路燈產(chǎn)業(yè)化示范推廣工程 ， 建設(shè)總里程 1500 公里左右 、 規(guī)模約 路燈示范推廣工程。 10 萬(wàn)盞的 led 路燈示范推廣工程 。（ 5 ） 揚(yáng)州計(jì)劃兩年投入 3.3 億元應(yīng)用 5 萬(wàn)盞 led 燈具升級(jí)城 市道路照明。 市道路照明 。 路燈推廣項(xiàng)目。 （ 6 ） 廈

21、門計(jì)劃兩年推廣 3 萬(wàn)盞 led 路燈推廣項(xiàng)目 。 成都計(jì)劃實(shí)施 路燈推廣項(xiàng)目 推廣項(xiàng)目。 （ 7 ） 成都 計(jì)劃實(shí)施 1.5 萬(wàn)盞 led 路燈 推廣項(xiàng)目 。 照明示范工程， （ 8 ）山東省濰坊市于 2006 年開始實(shí)施 led 照明示范工程 ，安 萬(wàn)盞。今后， 裝 led 路燈已超過(guò) 3 萬(wàn)盞 。 今后 ， 新建道路和公共場(chǎng)所一律安裝 led 燈 ， 到 2011 年累計(jì)安裝 led 路燈 10 萬(wàn)盞。 萬(wàn)盞 。 石家莊將推廣使用 路燈。 （ 9 ）石家莊 將推廣使用 8000 盞 led 路燈 。其他城市 led 道路 照明項(xiàng)目都已經(jīng)陸續(xù)啟動(dòng)。 照明項(xiàng)目都已經(jīng)陸續(xù)啟動(dòng) 。 10） 路燈

22、；紐約州， （ 10 ）美國(guó)洛杉磯計(jì)劃 5 年內(nèi)設(shè)置 14 萬(wàn)盞 led 路燈 ；紐約州 ， 路燈的招標(biāo)； 猶他州已經(jīng)啟動(dòng) led 路燈的招標(biāo) ； 臺(tái)灣地區(qū)宣示三年內(nèi)更換 128 萬(wàn)盞 led 路燈。 路燈 。 由此可見， 由此可見 ， led 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)已經(jīng)成為了當(dāng)今社會(huì)照明系 統(tǒng)中的發(fā)展趨勢(shì)，它的發(fā)展 標(biāo)志著我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn) 標(biāo)志著我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展將進(jìn)入 統(tǒng)中的發(fā)展趨勢(shì) ，它的發(fā)展標(biāo)志著我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展將進(jìn)入 一個(gè)新的里程。 一個(gè)新的里程。第2章太陽(yáng)能電池及其組件2.1 太陽(yáng)能電池2.1.1 太陽(yáng)電池的發(fā)電原理及構(gòu)造太陽(yáng)能電池表面有一層金屬薄膜似的半導(dǎo)體薄片，當(dāng)太陽(yáng)光照射時(shí)

23、，就會(huì)產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)，簡(jiǎn)稱光伏效應(yīng)（photovoltaic effect）。太陽(yáng)能電池就是產(chǎn)生光伏效應(yīng)的半導(dǎo)體器件5。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的最小單元是太陽(yáng)能電池單體。太陽(yáng)能電池單體實(shí)際上是一個(gè) pn 結(jié)，太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對(duì)，在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下，光生空穴由n區(qū)流向p區(qū)，光生電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光伏效應(yīng)太陽(yáng)能電池的工作原理。若在太陽(yáng)能電池單體兩側(cè)引出電極并接上負(fù)載，則負(fù)載就有“光生電流”流過(guò)，從而獲得功率輸出。2.1.2 太陽(yáng)電池的種類太陽(yáng)能電池主要可以分為硅太陽(yáng)能電池和化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電

24、池兩大類6。（1）單晶硅太陽(yáng)能電池 目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，最高的達(dá)到24，這是目前所有種類的太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝，因此其堅(jiān)固耐用，使用壽命一般可達(dá)15年，最高可達(dá)25年。 （2）多晶硅太陽(yáng)能電池 多晶硅太陽(yáng)電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多，但是多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12左右。 從制作成本上來(lái)講，比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些，材料制造簡(jiǎn)便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命也

25、要比單晶硅太陽(yáng)能電池短。從性能價(jià)格比來(lái)講，單晶硅太陽(yáng)能電池還略好。 （3）非晶硅太陽(yáng)能電池 非硅太陽(yáng)電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽(yáng)電池，它與單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池的制作方法完全不同，工藝過(guò)程大大簡(jiǎn)化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽(yáng)電池存在的主要問(wèn)題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，目前國(guó)際先進(jìn)水平為10左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其轉(zhuǎn)換效率衰減。 （4）多元化合物太陽(yáng)電池 多元化合物太陽(yáng)電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽(yáng)電池?，F(xiàn)在各國(guó)研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種：a) 硫化鎘太陽(yáng)能電池b) 砷化鎵太陽(yáng)能電池c) 銅銦硒太陽(yáng)能

26、電池(新型多元帶隙梯度cu(in, ga)se2薄膜太陽(yáng)能電池) cu(in, ga)se2是一種性能優(yōu)良太陽(yáng)光吸收材料，具有梯度能帶間隙（導(dǎo)帶與價(jià)帶之間的能級(jí)差）多元的半導(dǎo)體材料，可以擴(kuò)大太陽(yáng)能吸收光譜范圍，進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)出光電轉(zhuǎn)換效率比硅薄膜太陽(yáng)能電池明顯提高的薄膜太陽(yáng)能電池?？梢赃_(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18，而且，此類薄膜太陽(yáng)能電池到目前為止，未發(fā)現(xiàn)有光輻射引致性能衰退效應(yīng)（swe），其光電轉(zhuǎn)化效率比目前商用的薄膜太陽(yáng)能電池板提高約5075%，在薄膜太陽(yáng)能電池中屬于世界的最高水平的光電轉(zhuǎn)化效率。2.1.3 太陽(yáng)電池的特性太陽(yáng)能電池的基本特性有太陽(yáng)能電池的極性、太陽(yáng)電池

27、的性能參數(shù)、太陽(yáng)能電池的伏安特性三個(gè)基本特性。1太陽(yáng)能電池的極性硅太陽(yáng)能電池的一般制成p+/n型結(jié)構(gòu)或n+/p型結(jié)構(gòu)，p+和n+,表示太陽(yáng)能電池正面光照層半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型；n和p，表示太陽(yáng)能電池背面襯底半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型。太陽(yáng)能電池的電性能與制造電池所用半導(dǎo)體材料的特性有關(guān)。2太陽(yáng)電池的性能參數(shù)太陽(yáng)電池的性能參數(shù)由開路電壓、短路電流、最大輸出功率、填充因子、轉(zhuǎn)換效率等組成。這些參數(shù)是衡量太陽(yáng)能電池性能好壞的標(biāo)志。（1）開路電壓(voc)：沒(méi)有電流時(shí)的電池電壓。（2）短路電流(isc)：負(fù)載電阻為零時(shí)從電池流出的電流。（3）最大功率輸出(pmax)：電池產(chǎn)生最大功率時(shí)的電壓和電流點(diǎn)，通常把

28、i-v 曲線上的pmax點(diǎn)作為最大功率點(diǎn)。（4）轉(zhuǎn)換效率()：太陽(yáng)能電池接到電路時(shí)轉(zhuǎn)換(從吸收光的電能) 和收集功率的百分比。是評(píng)估太陽(yáng)電池好壞的重要因素。（7）填充因子(ff)：最大功率點(diǎn)p max與開路電壓(voc) 及短路電流(isc) 之比7 3. 太陽(yáng)能電池的伏安特性p-n結(jié)太陽(yáng)能電池包含一個(gè)形成于表面的淺p-n結(jié)、一個(gè)條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個(gè)涵蓋整個(gè)背部表面的背面歐姆接觸以及一層在正面的抗反射層。當(dāng)電池暴露于太陽(yáng)光譜時(shí),能量小于禁帶寬度eg的光子對(duì)電池輸出并無(wú)貢獻(xiàn)。能量大于禁帶寬度eg的光子才會(huì)對(duì)電池輸出貢獻(xiàn)能量eg,大于eg的能量則會(huì)以熱的形式消耗掉。因此,在太陽(yáng)能電池的設(shè)

29、計(jì)和制造過(guò)程中,必須考慮這部分熱量對(duì)電池穩(wěn)定性、壽命等的影響。2.2 太陽(yáng)電池組件由單晶（或多晶）硅太陽(yáng)能電池片串并聯(lián)，用鋼化玻璃、eva及tpt熱壓密封而成，周邊加裝鋁合金邊框，具有抗風(fēng)、抗冰雹能力強(qiáng)、安裝方便等特性。廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能照明、燈具、戶用供電、公路交通、建筑及光伏電站等領(lǐng)域太陽(yáng)能電池板組件構(gòu)成1）鋼化玻璃低鐵鋼化玻璃（又稱白玻璃），厚度3.2毫米，在太陽(yáng)電池光譜響應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)（320-1100nm）透光率達(dá)90%以上，對(duì)于大于1200nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時(shí)耐紫外光線的輻照，透光率不下降。 鋼化性能符合國(guó)標(biāo)gb9963-88或者封裝后的組件抗沖擊性能達(dá)到國(guó)標(biāo)gb9

30、535-88地面用硅太陽(yáng)能電池環(huán)境試驗(yàn)方法中規(guī)定的性能指標(biāo)。 （2）evaeva是一種熱融膠粘劑，厚度在0.4毫米-0.6毫米之間，表面平整，厚度均勻，內(nèi)含交聯(lián)劑。常溫下無(wú)黏性且具抗黏性，經(jīng)過(guò)一定調(diào)價(jià)熱壓便發(fā)生熔融粘接與交聯(lián)固化，并變的完全透明。固化后的eva能承受大氣變化且具有彈性，它將電池片“上蓋下墊”，將其包封，并和上層保護(hù)材料-玻璃，下層保護(hù)材料背板（tpt，bbf等），利用真空層壓技術(shù)合為一體。另一方面，它和玻璃粘和后能提高玻璃的透光率，起著增透的作用，并對(duì)太陽(yáng)能電池板的輸出有增益作用。 （3）太陽(yáng)能電池片太陽(yáng)能電池片是光電轉(zhuǎn)換的最小單元，尺寸一般為125*125或156*156。太

31、陽(yáng)能電池片的工作電壓約為0.5v，一般不能單獨(dú)作為電源使用。將太陽(yáng)能電池片進(jìn)行串并聯(lián)封裝后，就成為太陽(yáng)能電池板，其功率一般為幾瓦到幾十瓦，一百瓦到兩百瓦以上，可以單獨(dú)作為電源使用。 （4）背板背板就是電池板背面的保護(hù)材料，一般有tpt，bbf，dnp等等。這些保護(hù)材料具有良好的抗環(huán)境侵蝕能力，絕緣能力并且可以和eva良好粘接。太陽(yáng)電池的背面覆蓋物-氟塑料膜為白色，對(duì)陽(yáng)光起反射作用，因此對(duì)電池板的效率略有提高，并因其具有較高的紅外發(fā)射率，還可以降低電池板的工作溫度，也有利于電池板的效率。當(dāng)然，氟塑料膜首先具有太陽(yáng)電池封裝所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。 （5）接線盒接線盒一般由abs制

32、成，并加有防老化和抗紫外輻射劑，能確保電池版納在室外使用25年以上不出現(xiàn)老化破裂現(xiàn)象。接線柱由外鍍鎳層的高導(dǎo)電解銅制成，可以確保電氣導(dǎo)通及電氣連接的可靠。接線盒用硅膠粘接在背板表面。 （6）鋁合金邊框邊框采用硬制鋁合金制成，表面氧化層厚度大于10微米，可以保證在室外環(huán)境長(zhǎng)達(dá)25年以上的使用，不會(huì)被腐蝕，牢固耐用。第三章 蓄電池3.1 常用蓄電池對(duì)于蓄電池的種類，就市場(chǎng)上主流產(chǎn)品而言，主要有四類：鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池。蓄電池能夠反復(fù)運(yùn)用，符合經(jīng)濟(jì)適用原則，并且具有電壓穩(wěn)定、供電可靠、移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)。廣泛的運(yùn)用于發(fā)電廠、通信系統(tǒng)、電動(dòng)車、航空航天、太陽(yáng)能廣發(fā)發(fā)電系統(tǒng)等領(lǐng)

33、域。蓄電池的性能參數(shù)很多，主要有下列四個(gè)指標(biāo)8：工作電壓，蓄電池放電曲線上的平臺(tái)電壓。蓄電池容量，常用安時(shí)（ah）或毫安時(shí)（mah）表示。工作溫區(qū)，蓄電池正常放電時(shí)的溫度范圍，循環(huán)壽命，蓄電池正常工作的充放電次數(shù)。目前太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中常用的蓄電池是閥控密封式鉛酸（vrla）蓄電池。vrla蓄電池采用密封結(jié)構(gòu)，不存在普通鉛酸蓄電池的氣脹、電解液滲漏等現(xiàn)象，使用安全可靠、壽命長(zhǎng)，正常運(yùn)行時(shí)毋需對(duì)電解液進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)酸加水，又稱為“免維護(hù)”蓄電池。3.2 蓄電池的使用壽命蓄電池發(fā)生內(nèi)部短路或損壞而不能使用，以及容量達(dá)不到要求時(shí)，蓄電池使用失效，這時(shí)是電池的使用壽命終止。蓄電池的使用壽命包括使用期限和使

34、用周期，使用期限是指蓄電池可供使用的時(shí)間，使用周期是指蓄電池可供重復(fù)使用的次數(shù)，蓄電池每經(jīng)過(guò)一次全充電和全放電叫做一個(gè)周期或一個(gè)循環(huán)，蓄電池的壽命有效期包括所經(jīng)受的循環(huán)壽命或使用期限。早期的vrla蓄電池，其放電循環(huán)壽命只有 5075 次，很少的產(chǎn)品超過(guò) 250 次放電循環(huán)?，F(xiàn)在，隨著新的設(shè)計(jì)和充電原則的采用，vrla蓄電池的循環(huán)壽命已經(jīng)超過(guò) 300次，特殊的設(shè)計(jì)已經(jīng)超過(guò) 800 次循環(huán)壽命。3.3影響蓄電池使用壽命的因素鉛酸蓄電池的失效是許多因素綜合的結(jié)果，既決定于極板的內(nèi)在因素，諸如活性物質(zhì)的組成、晶型、孔隙率、極板尺寸、板柵材料和結(jié)構(gòu)等，也取決于一系列的外在因素，如溫度、頻率、放電深度、

35、平均充電狀態(tài)和充電方法等。在此主要來(lái)說(shuō)明影響蓄電池壽命的外在因素，因?yàn)橛行┩獠恳蛩乜梢员苊鈦?lái)延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。 （1）放電深度對(duì)蓄電池壽命有較大的影響?？刂菩铍姵乇M量工作在淺放電狀態(tài)，將有利于延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。 （2）過(guò)充電會(huì)縮短蓄電池的壽命。 （3）溫度對(duì)蓄電池的壽命有重要的影響，通常較低的工作溫度，會(huì)增加電池壽命，然而它的容量會(huì)大大降低，尤其是鉛酸電池。因此，為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，節(jié)約系統(tǒng)的成本，在光伏系統(tǒng)中，應(yīng)使蓄電池在淺放電、不過(guò)充過(guò)放電以及適合的溫度下工作。3.4 蓄電池選擇由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定， 所以一般需要配 由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)

36、定， 所以一般需要配 置蓄電池，系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸蓄電池、ni- 蓄電池、ni置蓄電池，系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸蓄電池、ni-cd 蓄電池、ni-h 蓄電池。 蓄電池。 蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則： 蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則： 首先在能滿足夜晚 照明的前提下， 把白天太陽(yáng)能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái)， 同時(shí)還 照明的前提下， 把白天太陽(yáng)能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái)， 要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。 蓄電池容量過(guò)小不 要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。 能夠滿足夜晚照明的需要， 蓄電池過(guò)大， 一方面蓄電池始終處在虧電 能夠滿足夜晚照明的需要， 蓄電

37、池過(guò)大， 狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時(shí)造成浪費(fèi)。蓄電池應(yīng)與太陽(yáng)能電池、 狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時(shí)造成浪費(fèi)。蓄電池應(yīng)與太陽(yáng)能電池、用 電負(fù)荷（路燈）相匹配。太陽(yáng)能電池功率必須比負(fù)載功率高出 34 電負(fù)荷（路燈）相匹配。 倍以上， 系統(tǒng)才能正常工作。 太陽(yáng)能電池的電壓要超過(guò)蓄電池的工作 倍以上， 系統(tǒng)才能正常工作。 電壓 2030%，才能保證給蓄電池正常負(fù)電。蓄電池容量必須比負(fù)載 2030%，才能保證給蓄電池正常負(fù)電。 倍以上為宜。 日耗量高 6 倍以上為宜。 3.2.2 蓄電池的基本參數(shù) 通過(guò)一系列綜合考慮， np型號(hào)蓄電池， 通過(guò)一系列綜合考慮，選擇 np-xa1265ch 型號(hào)蓄電池，其基本

38、 系列綜合考慮 參數(shù)為： 參數(shù)為： 型 號(hào) npnp-xa1265ch nidel 鉛酸免維護(hù)封閉式蓄電池 460 元/個(gè) 個(gè) 8 至 10 年 12v 65ah -2540 -20 80% 350*166*175mm 20kg 74%80% 3.5 太陽(yáng)電池組件選擇3.5.1 太陽(yáng)電池組件簡(jiǎn)介及其參數(shù) 太陽(yáng)電池組件簡(jiǎn)介及其參數(shù) 太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能路燈中的核心部分， 也是太陽(yáng)能路燈中價(jià) 太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能路燈中的核心部分， 值最高的部分。 其作用是將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)換為電能， 或送至蓄電池 值最高的部分。 其作用是將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)換為電能中存儲(chǔ)起來(lái)。 在眾多太陽(yáng)光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶

39、硅太陽(yáng)能 中存儲(chǔ)起來(lái)。 電池、 電池、 多晶硅太陽(yáng)能電池及非晶硅太陽(yáng)能電池等三種。 多晶硅太陽(yáng)能電池及非晶硅太陽(yáng)能電池等三種。 在陰雨天比較 多、陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶硅太陽(yáng)能電池為好， 陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶硅太陽(yáng)能電池為好， 因?yàn)閱尉Ч杼?yáng)能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定。 非晶硅太陽(yáng)能電池在室外 因?yàn)閱尉Ч杼?yáng)能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定。 陽(yáng)光不足的情況下比較好， 因?yàn)榉蔷Ч杼?yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光照條件要 陽(yáng)光不足的情況下比較好， 求比較低。太陽(yáng)電池組件的基本參數(shù)如下表所示： 求比較低。太陽(yáng)電池組件的基本參數(shù)如下表所示： 的基本參數(shù)如下表所示 品牌 型號(hào) 類型 尺寸 重量

40、價(jià)格 功率 開路電壓 短路電流 填充因子 最大工作電壓 最大工作電流 工作溫度范圍 表面可以承受的最大壓 sun snmsnm-m10 單晶硅系列 單晶硅系列 1106403 11064035mm 8kg 879.00 元 80w 21v 5.12a 73% 17.5v 4.6v -40+80 60/m/s（200kg/sq.m） （ ）3.6 控制器選擇3.6.1 控制器的簡(jiǎn)介 無(wú)論太陽(yáng)能燈大小， 無(wú)論太陽(yáng)能燈大小， 能燈大小 一個(gè)性能良好的充電放電控制器是必不可少 為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命， 的。 為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命， 的使用壽命 必須對(duì)它的充電放電條件加以限制， 必須對(duì)它的充電放電

41、條件加以限制， 防止蓄電池過(guò)充放電及深度充放 在溫差較大的地方， 合格的控制 防止蓄電池過(guò)充放電及深度充放電。 在溫差較大的地方， 器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償功能。同時(shí)太陽(yáng)能控制器應(yīng)兼有路燈控制功能， 器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償功能。同時(shí)太陽(yáng)能控制器應(yīng)兼有路燈控制功能， 具有光控、時(shí)控功能，并應(yīng)具有夜間自動(dòng)切控負(fù)載功能，便于陰雨天 具有光控、時(shí)控功能，并應(yīng)具有夜間自動(dòng)切控負(fù)載功能， 延長(zhǎng)路燈工作時(shí)間。 延長(zhǎng)路燈工作時(shí)間。 3.6.2 控制器的基本參數(shù) 太陽(yáng)能控制器選型： 根據(jù)電源系統(tǒng)電壓和方陣最大充電電流來(lái)選 太陽(yáng)能控制器選型： 擇控制器。防止蓄電池和太陽(yáng)電池接反、蓄電池開路、 擇控制器。防止蓄電池和太陽(yáng)電池

42、接反、蓄電池開路、蓄電池過(guò)充和 蓄電池和太陽(yáng)電池接反 過(guò)放、負(fù)載過(guò)壓或過(guò)流，夜間反充電。 過(guò)放、負(fù)載過(guò)壓或過(guò)流，夜間反充電。 型號(hào) 品牌 額定充電電流 額定負(fù)載電流 工作電壓 過(guò)放保護(hù)電壓 過(guò)放恢復(fù)電壓 使用環(huán)境溫度 外形尺寸 市場(chǎng)價(jià)格 sdrc20i sun 20a 20a 12v 10.8v 12.4v -20+50 14090.5mm 0 145 元/個(gè) 個(gè)3.7 led 燈桿的選擇3.7.1 led 燈桿的簡(jiǎn)介及各項(xiàng)參數(shù)燈桿的選擇主要根據(jù)燈桿的材料、 燈桿的選擇主要根據(jù)燈桿的材料、應(yīng)用環(huán)境等因素來(lái)進(jìn)行確定 的。一般道路路燈對(duì)燈桿的要求有下：1）主體材料：為全鋼結(jié)構(gòu)、 一般道路路燈對(duì)燈桿

43、的要求有下： 主體材料：為全鋼結(jié)構(gòu)、 整體熱鍍鋅/噴塑處理。 （2 使用溫度： 整體熱鍍鋅/噴塑處理。 2）使用溫度：-30 度至 70 度。 3）抗風(fēng)力 （ （ （4 燈桿高度： （5 燈桿的基本參數(shù)： 150km/h。 4）燈桿高度：511 米。 5）燈桿的基本參數(shù)： 150km/h。 （ （ 主體材料 燈桿高度 燈桿壁厚 直 徑 價(jià)格 抗風(fēng)力 應(yīng)用空間 圓錐形鋼燈桿熱鍍鋅靜電噴塑 7米 3.0mm 上口直徑 60mm 下口直徑 140mm 580 元/個(gè) 個(gè) 20m/s 戶外照明 第四章led 路燈的設(shè)計(jì)4.1 太陽(yáng)電池方陣傾角和方位角的設(shè)計(jì)4.1.1 太陽(yáng)電池方陣系統(tǒng)傾角和方位角的概念

44、 在光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中， 在光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中， 光伏組件方陣的放置形式和放置角度 對(duì)光伏系統(tǒng)接受到的太陽(yáng)輻射有很大影響， 從而影響到光伏供電系統(tǒng) 對(duì)光伏系統(tǒng)接受到的太陽(yáng)輻射有很大影響， 的發(fā)電能力。 與光伏組件方陣放置的相關(guān)的有兩個(gè)角度參量： 太陽(yáng)電 的發(fā)電能力。 與光伏組件方陣放置的相關(guān)的有兩個(gè)角度參量： 池組件傾角；太陽(yáng)電池組件方位角。 池組件傾角；太陽(yáng)電池組件方位角。 太陽(yáng)電池組件傾角是太陽(yáng)電池組件平面與水平面的夾角。 光伏組 太陽(yáng)電池組件傾角是太陽(yáng)電池組件平面與水平面的夾角。 件方陣的方位角是方陣的垂直面與正南面的夾角 向東偏設(shè)定為負(fù)角 （度，向西偏設(shè)定為正角度） 向西偏設(shè)定為正

45、角度） 4.1.2 太陽(yáng)電池方陣傾角和方位角的計(jì)算 固定安裝的 led 路燈系統(tǒng)涉及到如何選擇最佳傾角以及如何計(jì) 算斜面上的太陽(yáng)輻射。 對(duì)于其傾角的選擇應(yīng)結(jié)合以下要求進(jìn)行綜合考 算斜面上的太陽(yáng)輻射。 （1 連續(xù)性（ 均勻性（ 極大性，在這里我們采用近似的方 慮； 1）連續(xù)性（2）均勻性（3）極大性，在這里我們采用近似的方 （ 法來(lái)確定傾角。一般的，在我國(guó)南方地區(qū)，方陣傾角可比當(dāng)?shù)鼐暥雀?法來(lái)確定傾角。一般的，在我國(guó)南方地區(qū)，方陣傾角可比當(dāng)?shù)鼐暥雀?1015。由于新余地區(qū)位于北緯 27332805，因此取 10 15 27332805， 當(dāng)?shù)氐木暥却蠹s為 28， q=28 15=43 當(dāng)?shù)氐木暥?/p>

46、大約為 28， 所以太陽(yáng)電池方陣傾角 q=28+ 15=43 方位角計(jì)算： 通過(guò)新余基本氣象調(diào)查， 一天中負(fù)荷的峰值時(shí)刻為 方位角計(jì)算： 通過(guò)新余基本氣象調(diào)查， 20:00，該地區(qū)的的經(jīng)度為東經(jīng) 11429 5024 24， 20:00，該地區(qū)的的經(jīng)度為東經(jīng) 1142915024，所以方位角 q1=（一天中負(fù)荷的峰值時(shí)刻-12） 15+（經(jīng)度-116） q1=（一天中負(fù)荷的峰值時(shí)刻-12）15+（經(jīng)度-116）=（20-12） 20-12） 15+（150-116）=154 15+（150-116）=154 4.2 led 路燈系統(tǒng)中蓄電池?cái)?shù)量的設(shè)計(jì)4.2.1 led 路燈系統(tǒng)蓄電池?cái)?shù)量的計(jì)算

47、（1） 根據(jù) led 燈有關(guān)的參數(shù)和負(fù)載每天工作 10h 確定負(fù)載的 大?。?h=30w1012=25ah （ ah； （2） 大?。好刻斓暮碾娏?q=i h=30w1012=25ah； 2）新余市最長(zhǎng)連 續(xù)陰雨天數(shù)為 5 天（另加陰雨前一夜的用電，計(jì) 6 天）蓄電池放電深 另加陰雨前一夜的用電， c=6 =25ah 度 a=80% ，所以蓄電池容量 c=6q/a =25ah（51）80% =187.5ah；(4)根據(jù)蓄電池的規(guī)格： c=65ah；(5)每個(gè)蓄電池都有 =187.5ah；(4)根據(jù)蓄電池的規(guī)格：取 c=65ah；(5)每個(gè)蓄電池都有 根據(jù)蓄電池的規(guī)格 自己的標(biāo)稱電壓， 為了達(dá)到

48、負(fù)載工作的標(biāo)稱電壓， 需要將蓄電池串聯(lián) 自己的標(biāo)稱電壓， 為了達(dá)到負(fù)載工作的標(biāo)稱電壓， 起來(lái)給負(fù)載供電， 串聯(lián)蓄電池的個(gè)數(shù)等于負(fù)載的標(biāo)稱電壓除以蓄電池 起來(lái)給負(fù)載供電， 的標(biāo)稱電壓。蓄電池串聯(lián)數(shù)=負(fù)載標(biāo)稱電壓蓄電池標(biāo)稱電壓=12v 的標(biāo)稱電壓。蓄電池串聯(lián)數(shù)=負(fù)載標(biāo)稱電壓蓄電池標(biāo)稱電壓=12v 稱電壓=12v蓄電池并聯(lián)數(shù)=蓄電池總?cè)萘?12v=1 個(gè)。蓄電池并聯(lián)數(shù)=蓄電池總?cè)萘克x單個(gè)蓄電池的容量 =187.5ah65ah=3 個(gè)。所以該路燈系統(tǒng)需要使用 12v/65ah 的蓄電 所以該路燈系統(tǒng)需要使用 路燈 池的個(gè)數(shù)為 3 個(gè)。4.3 led 路燈系統(tǒng)中太陽(yáng)電池組件的設(shè)計(jì)4.3.1 led 路

49、燈系統(tǒng)中太陽(yáng)電池組件個(gè)數(shù)的計(jì)算及布置 （1）估算太陽(yáng)電池方陣電流 由基本氣象資料可知， 由基本氣象資料可知， 傾斜面上全年平均輻射量為 13714kj/m/m 傾斜面上全年平均輻射量為 =3809.4wh/m/m。所以全年平均日照時(shí)數(shù)： =3809.4wh/m/m。所以全年平均日照時(shí)數(shù)： wh/m/m1000w/m/m=3809.4wh/m/m1000w/m/m=3.81h； tm=htwh/m/m1000w/m/m=3809.4wh/m/m1000w/m/m=3.81h； 則太陽(yáng) 電池方陣應(yīng)輸出的最小電流為： =25 tma1a2） i =25 電池方陣應(yīng)輸出的最小電流為： min=25 t

50、ma1a2） 3.81 （ =25 （ =8.1a。 算式中 a1 表示蓄電池充電效率 a2 表示方陣表 （算式中 0.90.9） 0.90.9） =8.1a。 （ 面灰塵遮蔽損失，q 為負(fù)載每天總耗電量） 面灰塵遮蔽損失， 為負(fù)載每天總耗電量） 之間， 方陣的最佳電流介于 imin 和 imax 之間，但由于沒(méi)有太陽(yáng)電池方 陣每月的輻照量而無(wú)法計(jì)算出方陣各月輸出電量及負(fù)載耗電量以及 蓄電池的荷電狀態(tài)， 因此將太陽(yáng)電池方陣應(yīng)輸出的最小電流作為太陽(yáng) 蓄電池的荷電狀態(tài)， i=8.1a。 電池方陣最佳電流 i=8.1a。 (2)估算太陽(yáng)電池方陣輸出電壓 (2)估算太陽(yáng)電池方陣輸出電壓 方陣的電壓輸出

51、要足夠大，以保證全年能有效地對(duì)蓄電池充電。 方陣的電壓輸出要足夠大，以保證全年能有效地對(duì)蓄電池充電。 方陣在任何季節(jié)的工作電壓應(yīng)滿足： 方陣在任何季節(jié)的工作電壓應(yīng)滿足：v = vf + vd （算式中 vf 表示 蓄電池浮充電壓， 表示因線路（包括阻塞二極管） 蓄電池浮充電壓，vd 表示因線路（包括阻塞二極管）損耗引起的電 電壓 壓降） 。 12v， 壓降） 單只鉛酸蓄電池工作電壓為 12v，故需 6 個(gè)單體電池串聯(lián)才 可滿足系統(tǒng)的工作電壓 12v。每只單體鉛酸電池的工作電壓為：2.0 12v。每只單體鉛酸電池的工作電壓為：2.35，取線路壓降：vd=0.8v，則方陣工作電壓為：v = vf + vd =6 2.35，取線路壓降： =0.8v，則方陣工作電壓為： 2.35+0.8=14.9v （3）最后確定功率 設(shè)太陽(yáng)電池的最高工作溫度為 60，則方陣的輸出功率為： 則方陣的輸出功率為： p=iv/1-a(tmax-25)=8.114.9/1-0.5%(60p=iv/1-a(tmax-25)=8.114.9/1-0.5%(60-25)=155.7w （式 iv/1 a 為太陽(yáng)電池功率的溫度系數(shù) 對(duì)一般硅太陽(yáng)電池， 對(duì)一般硅太陽(yáng)電池， a=0.