太阳能照明系统的原理及组成

2024-10-04 09:51:13 来源：互联网分类：电气知识

随着全球能源日益短缺，太阳能照明系统发展迅速。在太阳能照明系统的发展过程当中，人们不断分析照明系统常用的控制方式，设计出各种实用的工作方式。同时，光源技术在不断更新，电池的充电方式也在不断研究。在勘探过程当中，有效利用率越来越高。在太阳能各组成部分的开发和协调中，太阳能照明系统不断发展和完善。

太阳能照明系统的原理及组成

太阳能照明系统是一个独立于直流的光伏系统。太阳能电池组件将太阳能转化为电能，由控制器控制和保护，电能转化为化学能储存在蓄电池中。用电时，电池将化学能转化为电能供直流负载使用，或通过逆变器将其转化为交流电供交流负载使用。设备只有在长时间不亮灯以致电池电量耗尽时才会停止工作。

太阳能照明系统由以下几部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、电池组、光源、灯杆和灯壳，有的还配备逆变器。

1) 太阳能电池板

太阳能电池板是太阳能照明系统的核心部分，也是太阳能路灯较有价值的部分。它的作用是将太阳的辐射能转化为电能，或送入电池进行储存。太阳能电池主要以单晶硅和多晶硅为材料。单晶硅的光电转换效率为13%～15%，多晶硅的光电转换效率为11%～13%。新技术还包括光伏薄膜电池。

2) 太阳能控制器

太阳能照明系统重要的部分是控制器，其性能直接影响系统的寿命，尤其是电池的寿命。控制器采用工业级MCU作为主控制器。通过环境温度的测量，对电池和太阳能电池模块电压、电流等参数的检测判断，控制MOSFET器件的通断，实现各种控制和保护功能。

3) 电池

由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池。电池容量的挑选一般遵循以下原则：首先，在能满足夜间照明的前提下，尽量储存太阳能电池组件白天的能量，同时，电能应可以储存，以满足连续阴雨连绵的夜间照明需求。电池容量过小，不可满足夜间照明的需要，容量过大，一方面，电池总是处于电量不足的状态，影响电池的寿命，同时造成浪费。电池应与太阳能电池和电力负载（路灯）相匹配。可以通过简单的方式确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须高于负载功率4倍以上，系统才能正常运转。太阳能电池的电压必须高于蓄电池工作电压的20%～30%，才能保证蓄电池正常带负电。电池容量必须是日常负载消耗的6倍以上。

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