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太陽能控制器選擇的7大法則

發(fā)布時間:2012-05-09

中心議題:
  • 太陽能控制器選擇的7大法則
解決方案:
  • 退出保護(hù)電壓分析
  • LED燈恒電流輸出分析
  • 輸出時段分析
  • LED燈輸出功率調(diào)節(jié)分析
  • 線損補(bǔ)償分析
  • 散熱分析
  • MCT充電模式分析

從事太陽能行業(yè)多年,認(rèn)識了朋友同行,了解到很多公司都是從傳統(tǒng)的市電路燈或者其他領(lǐng)域轉(zhuǎn)到太陽能行業(yè),一些朋友在施工過程中以及在使用過程中出現(xiàn)過很多問題,主要還是對太陽能路燈的配置組合以及相關(guān)輔件應(yīng)用掌握的不夠。

首先就控制器的問題進(jìn)行探討,控制器在整個太陽能路燈系統(tǒng)中,所占成本比很低,一般在120元-200元左右,雖然看上去是個不起眼的小物件,但卻承擔(dān)著很大的作用,如果選擇不好則會讓整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命大打折扣,而一款相對成熟的控制器還可以通過功能來實(shí)現(xiàn)降低整個系統(tǒng)的造價,達(dá)到節(jié)約成本的目的。

下面我們將常規(guī)控制器與工業(yè)版控制器的部分主要性能做一個對比分析:

一:退出保護(hù)電壓

一些客戶經(jīng)常發(fā)現(xiàn),太陽能路燈在亮了一段時間后,尤其是連續(xù)陰雨天之后,路燈就會連續(xù)幾天甚至很多天不亮,檢測蓄電池電壓也正常,控制器、燈也都沒有故障。

這個問題曾經(jīng)讓很多工程商疑惑,其實(shí)這個是“退出欠壓保護(hù)”的電壓值的問題,這個值設(shè)置的越高,在欠壓后的恢復(fù)時間越長,也就造成了很多天都無法亮燈。

就這個問題,工業(yè)版控制器讓每個客戶可以根據(jù)配置來設(shè)定退出保護(hù)的電壓值。但值得注意的是電池板的配置一定要合理,如果電池板每天的充電量不能滿足當(dāng)夜的放電量,長此以往,蓄電池經(jīng)常處于深度放電,壽命則大大縮短,所以電池板的配置一定要放大余量,電池板的配置越大,退出保護(hù)的電壓就可以設(shè)的越低,這樣不會造成對蓄電池的影響。

二:LED燈恒電流輸出


LED由于自身的特性,必須要通過技術(shù)手段對其進(jìn)行恒流或限流,否則無法正常使用。常見的LED燈都是通過另加一個驅(qū)動電源來實(shí)現(xiàn)對LED燈的恒流,但是這個驅(qū)動卻占到整個燈總功率的10%-20%左右,比如一個理論值42W的LED燈,加上驅(qū)動后實(shí)際功率可能在46-50W左右。在計算太陽能電池板功率和蓄電池容量的時候,必須多加10%-20%來滿足驅(qū)動所造成的功耗。除此以外,多加了驅(qū)動就多了一個產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)。工業(yè)版控制器通過軟件進(jìn)行無功耗恒流,穩(wěn)定性高,降低了整體功耗。

三:輸出時段

普通的控制器一般只能設(shè)置開燈后4小時或者8小時等若干個小時關(guān)閉,已經(jīng)無法滿足眾多客戶的需求。工業(yè)版控制器可以分成3個時段,每個時段的時間可任意設(shè)置,根據(jù)使用環(huán)境的不同,每個時段可以設(shè)置成關(guān)閉狀態(tài)。比如有些廠區(qū)或者風(fēng)景區(qū)夜間無人,可以把第二個時段(深夜)關(guān)閉,或者第二、第三個時段都關(guān)閉,降低使用成本。[page]

四:LED燈輸出功率調(diào)節(jié)

在太陽能應(yīng)用的燈具當(dāng)中,LED燈是最適合通過脈寬調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)輸出不同的功率。限制脈寬或者限制電流的同時,對LED燈整個輸出的占空比進(jìn)行調(diào)節(jié),例如單顆1W的LED 7串5并合計35W的LED燈,在夜間放電,可以將深夜和凌晨的時段分別進(jìn)行功率調(diào)節(jié),如深夜調(diào)節(jié)成15W、凌晨調(diào)節(jié)成25W,并鎖定電流,這樣即可以滿足整夜的照明,又節(jié)約了電池板、蓄電池的配置成本。經(jīng)長期試驗(yàn)證明,脈寬調(diào)節(jié)方式的LED燈,整燈產(chǎn)生的熱量要小的多,能夠延長LED的使用壽命。

有些燈廠在為了達(dá)到夜間省電的目的,把LED燈的內(nèi)部做成2路電源,夜間關(guān)閉一路電源來實(shí)現(xiàn)輸出功率的減半,但實(shí)踐證明,此種方法只會導(dǎo)致一半的光源首先光衰,亮度不一致或者一路光源提早損壞。

五:線損補(bǔ)償

線損補(bǔ)償功能目前常規(guī)的控制器很難做到,因?yàn)樾枰浖O(shè)置,根據(jù)不同的線徑與線長給予自動補(bǔ)償。線損補(bǔ)償在低壓系統(tǒng)中其實(shí)是很重要的,因?yàn)殡妷狠^低,線損相對比較大,如果沒有相應(yīng)的線損電壓補(bǔ)償,輸出端的電壓可能會低于輸入端很多,這樣就會造成蓄電池提前欠壓保護(hù),蓄電池容量的實(shí)際應(yīng)用率被打了折扣。值得注意的是,我們在使用低壓系統(tǒng)時,為了降低線損壓降,盡量不要使用太細(xì)的線纜,線纜也不要過長。

六:散熱

很多控制器為了降低成本,沒有考慮散熱問題,這樣負(fù)載電流較大或者充電電流較大時,熱量增加,控制器的場管內(nèi)阻被增大,導(dǎo)致充電效率大幅下降,場管過熱后使用壽命也大大降低甚至被燒毀,尤其夏季的室外環(huán)境溫度就很高,所以良好的散熱裝置應(yīng)該是控制器必不可少的。

七:MCT充電模式

常規(guī)的太陽能控制器的充電模式是照抄了市電充電器的三段式充電方法,即恒流、恒壓、浮充三個階段。因?yàn)槭须婋娋W(wǎng)的能量無限大,如果不進(jìn)行恒流充電,會直接導(dǎo)致蓄電池充爆而損壞,但是太陽能路燈系統(tǒng)的電池板功率有限,所以繼續(xù)延用市電控制器恒流的充電方式是不科學(xué)的,如果電池板產(chǎn)生的電流大于控制器第一段限制的電流,那么就造成了充電效率的下降。MCT充電方式就是追蹤電池板的最大電流,不造成浪費(fèi),通過檢測蓄電池的電壓以及計算溫度補(bǔ)償值,當(dāng)蓄電池的電壓接近峰值的時候,再采取脈沖式的涓流充電方法,既能讓蓄電池充滿也防止了蓄電池的過充。
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