太阳能供电方案设计

XXXXXXX 数字监控摄像机太阳能供电方数字监控摄像机太阳能供电方 案设计案设计 目前 XXXXXXX 数字监控系统传输网络已经基本建成 接下来 将进入全面的设备安装调试阶段 在系统的实施过程当中 由于部 分监控点位距离供电点较远 供电方案是一个需要考虑到问题 当 前 远距离为监控摄像机供电的方法有多种 结合 XXXXXXX 的地 理环境及实际情况 我们考虑采用太阳能供电方案来解决部分监控 点位的供电问题 采用太阳能供电无需架设电力电缆 操作简单 并且太阳能供电是一种既不消耗资源又无污染排放的清洁能源 使 用寿命长 维护方便 1 太阳能供电原理 太阳能供电系统主要由太阳能电池方阵 充放电控制器 逆变 器蓄电池组等构成 如图 1 图 1 太阳能供电系统构成图 1 太阳能电池板 太阳能 充放电 控制器 太阳能 电池阵列 蓄电池组 逆变器交流负载 太阳能电池板的作用是将太阳辐射能量直接转换成直流电 供 负载使用或贮存于蓄电池内备用 它是太阳能发电系统中最重要的 部件之一 其转换率和使用寿命是决定太阳能电池是否具有使用价 值的重要因素 太阳能光电池板可组成各种大小不同的太阳能电池 方阵 亦称太阳能电池阵列 太阳能电池板的功率输出能力与其面 积的大小密切相关 面积越大 在相同光照条件下的输出功率也越 大 太阳能电池板一般由电池片 组件边框 钢化玻璃 封装材料 以及接线盒等组成 2 太阳能充放电控制器 在太阳能发电系统中 充放电控制器在整个系统中起着重要的 作用 扮演着系统管理和组织核心的角色 太阳能充放电控制器能 够为蓄电池提供最佳的充电电流和电压 快速 平稳 高效的为蓄 电池充电 并在充电过程中减少损耗 尽量延长电池的使用寿命 同时保护蓄电池 避免过充电和过放电现象的发生 3 蓄电池组 蓄电池组是独立太阳能供电系统不可缺少的重要部件 蓄电池 组将太阳能电池方阵发出的直流电贮能起来 供负载使用 在太阳 能发电系统中 蓄电池处于浮充电状态 白天太阳能电池方阵给负 载供电 同时电池方阵还给蓄电池充电 晚上或阴雨天负载用电全 部由蓄电池供给 蓄电池主要铅酸免维护电池 普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电 池等种类 4 逆变器 由于太阳能电池的直接输出一般都是直流电 为能向使用交流 电的设备提供电能 应将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成 交流电能 因此需要使用 DC AC 逆变器 有时还要根据设备工作 电压的需要 采用变压器进行升降压 逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变器和它激式振荡逆变 器 2 监控摄像机太阳能供电系统设计 XXXXXXX 数字监控系统监控摄像机工作电压主要有两种 220VAC 和 24VAC 工作电压为 220VAC 的摄像机准备采用太阳能 供电方案 设计如图 2 所示 图 2 太阳能供电方案 2 1 监控设备功率及日耗电量的确定 确定太阳能发电功率及配置的前提是确定前端需要供电设备 负载 的功率及耗电量 通过实验检测手段我们可以确定负载的 总功率 W W 主要包括 摄像机及其加热器和光端机的功率 实验 检测得到的总功率 W 为 30w 由此可以确定负载的日耗电量 P P W 24h P 30w 24h P 720wh 若太阳能电池板和蓄电池的输出电压为 12V 则负载设备日耗 电容量 Q P 12V Q 720wh 12V 60AH 2 2 太阳能电池方阵设计 根据负载设备日耗电量计算太阳能电池板数量 本设计拟采用 单组电压为 12V 功率为 150W 的太阳能电池板 在忽略充电损耗 的情况下 按每天平均日照时间 3h 计算 则单块太阳能板的日发电 量为 150W 3H 450WH 一般情况下充电损耗比率为 10 左右 那么单块太阳能板的实际日发电量为 450WH 1 10 405WH 因此需要太阳能板的数量 N 720WH 405WH 1 8 故太阳能电池方阵需要电池板的数量为 2 块 2 3 蓄电池组容量设计 蓄电池的容量对保证连续供电是极其重要的 太阳能方阵每日 所发电量除供设备消耗外 还要多出一部分电量存储到蓄电池内以 备夜间及阴雨天使用 蓄电池的容量 Q 计算公式为 Q Q N C AH 式中 为安全系数 取 1 1 1 4 之间 N 为最长连续阴雨天数 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 C 为蓄电池放电深度 铅酸电池为 0 75 故可以计算出蓄电池容量为 Q 1 2 60 1 1 2 0 75 115 2AH 本设计拟采用容量为 200AH 的蓄 电池 2 4 充放电控制器的设计 充放电控制器的选择要遵循以下原则 首先 充放电控制器工作电压不低于系统工作电压 其次最大 充电电流不小于太阳能电池充电电流 最大放电电流不小于向负载 供电电流 另外 本设计采用质量可靠 接线方便 电压显示直观 具有 过充 过放 接反 短路等保护功能 充电速度快 平稳 损耗小 的充放电控制器 2 5 逆变器的设计 逆变器的设计满足具有安全的输入输出隔离设计 转换效率高 各种指示状态清晰 具有各种保护功能 3 设计说明 考