太阳能供电系统_在线百科全书查询
太阳能供电系统
1. 太阳能供电系统的结构与功能
太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或110V，按实际需要还可以配置逆变器。各部分的作用为：
（1）太阳能电池组件：太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
（2）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
（3）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
太阳能供电系统的结构示意图如下图（图1）所示。
2. 太阳能发电系统特点
1) 长寿命：晶体硅太阳能电池组件的质量保证期是15-20年；
2) 高性能：晶体硅太阳能电池发电系统具有抗台风、抗冰雹、抗潮湿、抗紫外辐照等特点，组件系统可以在零下40度到零上70度环境下正常工作；
3) 无需职守：运行中无需人员职守，像常规能源一样能向负载供电；
4) 无间断供电：系统设计时考虑到当地的阴雨天气情况，将平时多余的电能存储在蓄电池内，可确保用户在阴雨天仍有足够的电能可供使用；
5) 直流无干扰电源：太阳能电池发电设备，无噪声、电源无高次谐波干扰，特别适用于通信电源；
6) 不受地理环境影响：平原、河道、海洋、高山、雪原、海岛、森林地区，任何需电的地方都可以使用晶体硅太阳能电池发电系统。
3. 太阳能供电系统设计原则
（1） 根据安装地点太阳能资源具体情况和负载耗电量，确定太阳能发电容量。
（2） 保证所有设备供电。
（3） 环保、经济、实用、安全、可靠。
4. 太阳能供电设计
（1）监控设备功率及日耗电量的确定
外场监控摄像采用高速云台一体化枪式摄像机，输入电压为220VAC，最大功耗为100 W；光电转换器的输入电压为24VAC，最大功耗10 W；根据监控系统对摄像机的操作要求，确定整套摄像机系统的运营平均总功耗为80W，共计日耗电量为：80w╳24h=1920wh=1.92kWh(度)电。
（2）太阳能及蓄电池组配置方案
1)主要指标要求
太阳能电池组件保证使用寿命长，设计在10年以上;蓄电池容量能满足设备负载72h(3d)连续阴雨天供电。
2)根据系统运算确定参数
太阳能电池方阵倾角为38；太阳能电池方阵面获得的辐射量为平面值的1.1倍;南宁地区平均每日峰值日照时数(方阵面上)为3.54h；设定两个连续阴雨天之间最短间隔数为15d。
3)蓄电池组容量设计
蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。因为设备所需的电量都是由蓄电池提供的，太阳能方阵每日所发电量都要存储到蓄电池内以供设备消耗，但每天太阳能方阵需要多发出一部分电量存储到蓄电池内以备阴雨天使用。
因此，蓄电池的容量Bc计算公式为:
Bc=A╳ QL╳ NL ╳ T0 / Cc Ah
= 1 .4╳160╳3╳1.2/0.7 Ah
= 1152 Ah
≈ 1200 Ah
式中：
A为安全系数，取1. 1~1.4之间;
QL为负载日平均耗电量，为工作电流乘以日工作小时数;
NL为最长连续阴雨天数;
T。为温度修正系数，一般在0℃以上取1，−10℃以上取1. 1，−10℃以下取1.2;
Cc为蓄电池放电深度，一般铅酸蓄电池取0.70。
所以，蓄电池的选择为12V/1200AH，选用单体为12V/200AH, 2串3并，形成24 V/600AH，共计6块。
4)太阳能电池方阵设计
①太阳能电池方阵基本单元拟选定单组为12V,75 Wp太阳能电池板。
②需要太阳能板的数量
单块太阳能板日发电量:
功率╳充电时间╳综合充电效率╳损耗
= 75Wp╳4.44h╳0.7 ╳0.9 = 209. 79 Wh ≈ 210Wh
日耗电量:负载日耗电量/逆变器效率=1.92kWh/0. 9=2. 133kWh
需要太阳能电池板数量:
日耗电量/单块太阳能板日发电量=2133Wh/210Wh=10.15≈10块
③太阳能电池组件功率
共需要10块75Wp太阳能电池板，2块串5块并，计24V/750 W 。
5)逆变电源
因为一体化枪式摄像机的输人电压为220VAC，光端机的输人电压24VAC，需配置逆变电源，将24V DC转变为220VAC然后给负载供电。
6)智能型太阳能控制器
工业级芯片,过充、过放、过载保护、短路反接；微电脑时间控制器,交直流输出.
7)采用保温防潮湿埋地措施，即采用胶体电池等。
