太阳能电池发电实验

时间:2013-12-15 13:13 | 来源: | 点击: 次 [去老版] [去论坛] [去网店]

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1.电气总下图
  
  下图是设计的电气总图,分4个部分。虚线一部分为太阳能电池板.安装在敞开式阳台上;虚线二部分为太阳能电池控制电路,安装在太阳能电池控制箱内;虚线三部分为蓄电池控制电路,安装在电池箱内:虚线四部分为自动切换供电控制电路,安装在门厅墙壁上市电控制箱内。

太阳能电池电气图 

  2.太阳能电池板
  
  根据房屋的敞开式阳台面积综合考虑,购买了5片多晶硅太阳能电池板并联使用。每片标称功率10W,额定电压17.5V,额定电流0.57A。电池板高400mm,宽270mm,用木方按照5片太阳能电池板立式一字排开的长度,做一个三角形支架.斜边呈50°角,将5片太阳能电池板安装在木架上,连成一个整体。另外还要做一个合适高度的架子,用来摆放三角形支架。将它放在敞开式阳台,朝向外面天空,必须保证整个电池板前方无任何东西(包括窗玻璃)阻挡光线的射入。笔者实验证明,将一块3mm厚的玻璃挡在太阳能电池版前方,输出电流立即下降50%,衰减幅度惊人。
  
  太阳能电池板组装完毕,用多股双色软铜线将5片电池板的正、负极连接到太阳能电池控制箱内,一般以红色线为正极,黑色线为负极。电池板按照1~5的顺序编号,连线也对应编号,以免接线时混淆,造成不必要的故障。

  3.太阳能电池控制箱

  太阳能电池控制箱的容积要能够安装下电气总图中“虚线二”部分的监测电流、电压表、K1~K6 6只开关.5只1N4007硅二极管,以及太阳能电池17.5V输出插座。K1~K5分别控制5片太阳能电池板的通、断,可以实时监测每片太阳能电池输出的电流、电压情况和总输出电流、电压。K6的打开与关断,电流表相应的量程为0.5A、4A。
  
  4.蓄电池控制箱
  
  由于现在市面上的铅酸蓄电池实际电流容量与标称容量普遍不符,一般只有标称容量的70%,所以购买了两只12V/20Ah的铅酸蓄电池并联使用.基本能达到30Ah。将两只铅酸蓄电池放进合适容积的箱子里固定,这只箱子的容积还要能够安装一个300W的车用逆变器、电流、电压表以及17.5V太阳能充电输入插座、220V交流输出插座,笔者是在旧货市场购买的一只仪器箱改装的。

  蓄电池控制箱白天搬动到阳台太阳能电池板充电,晚上搬动到市电控制箱下面,将220V输出插头插在市电控制箱左下角的“太阳能输入”插座上,为LED灯供电,非常方便。蓄电池控制箱背面靠近逆变器的位置安装了一只12V/2W的小风扇,夏天室温高时可以打开风扇为逆变器散热。
  
  5.自动切换供电控制电路
  
  自动切换供电控制电路由220V/12V 5W变压器、滤波器、继电器组成,继电器的工作电压12V,电流150mA,触点电流容量15A。这部分电路安装在市电控制箱内适当的地方,在市电控制箱左下角挖孔,安装一只三孔插座,车用逆变器输出的220V电源,从这里输入照明线路。 

  将充完电的蓄电池控制箱搬动到市电控制箱处,插上连接电缆,打开逆变器,逆变器开始工作(绿灯亮),输处220V交流电压。电能输入市电控制箱内,首先5W小变压器得电,输出12V交流电压,经整流、滤波得到12V直流电,继电器J得电动作.其常开接点闭合,常闭接点打开j此时LED灯自动切换到蓄电池供电。当关闭车用逆变器时,继电器J失电复位,其常开接点打开,常闭接点闭合,此时LED灯自动切换由220V市电供电。如果蓄电池放电电压低到一定程度,逆变器会自动关闭,220V市电会自动切换、洪电。
  
  6.保护措施
  
  为了使系统可靠工作,必须要有完善的保护措施。电气总图中采用了两种保护措施,一是在每片太阳能电池正极串联一只硅二极管,阻止蓄电池向太阳能电池反送电:二是在两只12V/20AH蓄电池的正极和逆变器的正极进线端,分别串联一只新型的半导体陶瓷发热元件PTC。PTC热敏电阻在本电路中作自恢复保险丝用,由于其具有独特的正温度系数电阻特性。当电路工作正常时,热敏电阻温度与室温相近,电阻很小、串联在电路中损耗较小:而当电路出现过电流时,由于发高热,电阻值瞬间剧增,从而关断电路,这时只有毫安级的维持电流,当短路故障排除并且施加的屯压消失后.PTC自动恢复到电阻很小的正常状态,从而起到保险丝的作用。这三只PTC元件至关重要,千万不能省略!


(责任编辑:JQDZW)>
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