太阳能节能楼宇直流供电系统

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1、太阳能节能楼宇直流供电系统的总体设计2.1系统总体设计图2-1太阳能节能楼宇直流供电系统框图太阳能光伏发电系统由住宅小区负荷、太阳能电池方阵、检测系统、太阳能控制系统（单片机控制器）、DC-DC变换器、蓄电池组组成。（如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器）。白天，太阳能电池组件接收太阳输出电能，向蓄电池组充电；夜晚，直流系统经过控制器将蓄电池组输出的直流电供直流负载使用。系统中，太阳能电池组的功能是将太阳辐射能转换为电能；蓄电池的功能是将太阳能电池组输出的直流电加以贮存；防反充二极管的功能是用以阻止蓄电池组通过太阳能电池组件放电；检测系统的功能是检测各功能模块的信息，通过控制

2、系统处理，实现控制保护功能；控制系统的功能是主要对DC-DC变换器的通断和蓄电池组的过充电和过放电进行保护。其框图如图2-1。2.2住宅小区负荷太阳能灯具产品以节能环保为优势，当然负载要节能，寿命长。我们一般采用LED直流节能灯及低压钠灯等。目前多数草坪灯选用LED作为光源，LED寿命长，可以达100000小时以上，工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。庭园灯一般采用LED和直流节能灯，直流节能灯电压为直流，无需逆变，方便安全。一住宅楼为6层、4单元、1梯3户：1、红外控制灯：直流12V，4W，共24只；2、单元电磁门锁：直流12V420mA，共4套；3、可视对讲系统：主机直流12V，待

3、机60mA、工作230mA，共4套，（分机直流12V，待机50mA、显像管工作600mA，共144套，用户自己供电）；4、监控摄像机：直流12V，1.5W；共5只；5、火灾烟雾探测器：直流12V，静态电流<50uA ，报警电流<15mA ，共72只；6、周界报警系统：直流12V，30mA最大，共6套。2.3太阳能电池方阵：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本，一般由若干太阳电池组件按一定方式连接，再配上适当的支架及接线盒组成

4、。2.4太阳能控制系统（单片机控制器）：控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成。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；控制DC-DC变换器，实现太阳能电池最大功率点的高速、稳定跟踪。2.5DC-DC变换器：将一种直流电压变换成另一种固定或可调的直流电压，一般为升压DC-DC变换器，由于太阳能电池组将太阳辐射能转换为电能时的电压都相对较小，不满足蓄电池组充电的要求，所以加升压DC-DC变换器变换电压值满足蓄电池组充电的要求。DC／DC转换器将太阳电池的低电压(2.2—7.5V)转换成所需的高电压(6—12V)，允许采用大片太阳电池制做

5、小瓦数的组件。2.6蓄电池组：蓄电池组是太阳电池方阵的贮能装置，其作用是将方阵在有日照时发出的多余电能贮存起来，在晚间或阴雨天供负载使用。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放电状态，夏天日照量大，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电；在冬天日照量少，这部分贮存的电能逐步放出，在这种季节性循环的基础上还要加上小得多的日循环，白天方阵给蓄电池充电，（同时方阵还要给负载用电），晚上则负载用电全部由蓄电池供给。因此，要求蓄电池的自放电要小，而且充电效率要高，同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。常用的蓄电池有铅酸蓄电池和硅胶蓄电池，要求较高的场合也有价格比较昂贵的镍镉蓄电池。2.7检测系统：检测电路用于

6、太阳能电池输出、DC-DC输出、蓄电池输入、输出电压的实时检测，该电路同时将检测到的模拟电压转换成数字量提供给计算机处理。