1、系統(tǒng)介紹
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1.1 系統(tǒng)基本組成簡介
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系統(tǒng)由太陽能電池電池
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電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置，它通過反映將化學(xué)能或者物理能轉(zhuǎn)化為電能。電池即一種化學(xué)電源，它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負兩極浸泡再能提供媒體傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中，當連接在某一外部載體上時，通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能來提供電能。 組件部分（包括支架）、LED燈頭、控制箱（內(nèi)有控制器、蓄電池）和燈桿幾部分構(gòu)成；太陽能電池板光效達到127Wp/m2，效率較高，對系統(tǒng)的抗風設(shè)計非常有利；燈頭部分以1W白光LED和1W黃光LED集成于印刷電路板上排列為一定間距的點陣作為平面發(fā)光源。
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控制箱箱體以不銹鋼為材質(zhì)，美觀耐用；控制箱內(nèi)放置免維護鉛酸蓄電池和充放電控制器。本系統(tǒng)選用閥控密封式鉛酸蓄電池，由于其維護很少，故又被稱為“免維護電池”，有利于系統(tǒng)維護費用的降低；充放電控制器在設(shè)計上兼顧了功能齊備（具備光控、時控、過充保護、過放保護和反接保護等）與成本控制，實現(xiàn)很高的性價比。
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1.2 工作原理介紹
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系統(tǒng)工作原理簡單，利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽能電池白天太陽能電池板接收太陽輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐漸降低至101ｕｘ左右、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測到這一電壓值后動作，蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電8.5小時后，充放電控制器動作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護蓄電池。
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2、系統(tǒng)設(shè)計思想
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太陽能路燈的設(shè)計與一般的太陽能照明相比，基本原理相同，但是需要考慮的環(huán)節(jié)更多。下面將以香港真明麗集團有限公司的這款太陽能LED大功率路燈為例，分幾個方面做分析。
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2.1 太陽能電池組件選型
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設(shè)計要求：廣州地區(qū)，負載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時數(shù)8.5H，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。
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⑴ 廣州地區(qū)近二十年年均輻射量107.7Kcal／cm2，經(jīng)簡單計算廣州地區(qū)峰值日照時數(shù)約為3.424H；
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�、啤∝撦d日耗電量＝12.2AH
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�、恰∷杼柲芙M件的總充電電流＝1.05×12.2×÷（3.424×0.85）＝5.9A
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在這里，兩個連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計最短天數(shù)為20天，1.05為太陽能電池組件系統(tǒng)綜合損失系數(shù)，0.85為蓄電池充電效率。
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�、取√柲芙M件的最少總功率數(shù) ＝ 17.2×5.c�。健�102W
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選用峰值輸出功率110Wp、單塊55Wp的標準電池組件，應(yīng)該可以保證路燈系統(tǒng)在一年大多數(shù)情況下的正常運行。
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2.2 蓄電池選型
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蓄電池設(shè)計容量計算相比于太陽能組件的峰瓦數(shù)要簡單。
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根據(jù)上面的計算知道，負載日耗電量12.2AH。在蓄電池充滿情況下，可以連續(xù)工作7個陰雨天，再加上第一個晚上的工作，蓄電池容量：
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12.2×（7＋1）�。健�97.6 （AH），選用2臺12V100AH的蓄電池就可以滿足要求了。
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2.3 太陽能電池組件支架
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2.3.1 傾角設(shè)計
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為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為太陽能電池組件選擇一個最佳傾角。
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關(guān)于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討，近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使用地區(qū)為廣州地區(qū)，依據(jù)本次設(shè)計參考相關(guān)文獻中的資料［1］，選定太陽能電池組件支架傾角為16度。
