- 太陽(yáng)電池對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
- 光源對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
- 蓄電池對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
- 控制器對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
摘要
人類發(fā)明太陽(yáng)電池以后不久就應(yīng)用在照明裝置上。近年來，由于人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，在我國(guó)太陽(yáng)能光伏照明裝置得到了重視和推廣應(yīng)用，但同時(shí)也出現(xiàn)許多質(zhì)量問題。尤其是照度和可靠性等質(zhì)量問題困擾著我國(guó)太陽(yáng)能光伏照明裝置的發(fā)展。
針對(duì)以上問題，我們對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置的四大主要部件“太陽(yáng)電池”、“光源”、“蓄電池”和“控制器”的可靠性對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置的影響進(jìn)行了比較系統(tǒng)的分析，并根據(jù)我們多年來對(duì)太陽(yáng)電池應(yīng)用技術(shù)研究的經(jīng)驗(yàn)，提出了解決的方法。
太陽(yáng)能光伏照明裝置的可靠性主要是由它的四個(gè)主要部件：太陽(yáng)電池、光源、控制器、電池的可靠性和系統(tǒng)配置的合理性決定的，下面我們分別作以介紹：
1.太陽(yáng)電池對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
一個(gè)太陽(yáng)能光伏照明裝置沒有一塊合格的太陽(yáng)電池組件是肯定不行的。太陽(yáng)電池如果在真空中壽命是相當(dāng)長(zhǎng)的，太陽(yáng)電池組件的壽命主要決定于它的封裝技術(shù)。一塊由合格材料并且嚴(yán)格按照規(guī)定工藝制造出來的太陽(yáng)電池組件的使用壽命在25-30年，否則有可能在1-2年內(nèi)就損壞或者嚴(yán)重出現(xiàn)衰減。問題是非專業(yè)人士往往很難分辨，就是專業(yè)人士，在沒有專門儀器的情況下也很難判斷。怎樣解決這個(gè)問題呢?
要采用通過權(quán)威機(jī)構(gòu)(如：TUV UL IEC等 )認(rèn)證的企業(yè)提供的產(chǎn)品，通常在國(guó)外，使用沒有通過權(quán)威結(jié)構(gòu)認(rèn)證的太陽(yáng)電池組件的光伏發(fā)電系統(tǒng)是得不到政府財(cái)政補(bǔ)貼的，這里，我們應(yīng)該和國(guó)際接軌.
2.光源對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
電光源除白熾燈以外，都需要外圍電路才能夠正常工作，外圍電路的可靠性基本上決定了光源系統(tǒng)的可靠性。由于太陽(yáng)能光伏照明裝置系統(tǒng)的電壓低，只有12-24V，所以光源所配電子鎮(zhèn)流器的升壓比和輸入電流比普通電子鎮(zhèn)流器要大的多，在設(shè)計(jì)和制造工藝上遠(yuǎn)沒有普通電子鎮(zhèn)流器成熟和可靠;大家知道，普通電子鎮(zhèn)流器發(fā)展到今天，能夠被認(rèn)可也經(jīng)歷了很長(zhǎng)的時(shí)間;至于普通鈉燈和金鹵燈的電子鎮(zhèn)流器，至今還沒有能夠得到普遍應(yīng)用，更不用說低壓直流電子鎮(zhèn)流器了。應(yīng)該感謝研究開發(fā)低壓直流電子鎮(zhèn)流器的企業(yè)，是他們?yōu)樘?yáng)能光伏照明裝置提供了高效的光源， 雖然低壓直流電子鎮(zhèn)流器的質(zhì)量還不如普通高壓電子鎮(zhèn)流器可靠，但是我們看到質(zhì)量一直在明顯提高，大功率LED的可靠性有時(shí)其他光源好，這在一定程度是由于它的外圍電路比較簡(jiǎn)單所致，有些情況下，它只需要簡(jiǎn)單的恒流保護(hù)電路就可以了。
3.蓄電池對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
蓄電池的容量是指蓄電池在10小時(shí)放電率C10條件下標(biāo)定的，小放倍率放電條件下它的容量要增加的，太陽(yáng)能光伏照明裝置一般是工作在小放倍率放電條件下的，目前許多太陽(yáng)能光伏照明裝置所配置的蓄電池偏大而太陽(yáng)電池的功率偏小，結(jié)果是太陽(yáng)電池的工作點(diǎn)長(zhǎng)期偏離最大輸出功率點(diǎn)，系統(tǒng)效率下降。合理配置太陽(yáng)電池和蓄電池的功率和容量，為了保證連續(xù)多個(gè)陰雨天情況下的正常工作而盲目增加蓄電池的容量，而不同時(shí)增加太陽(yáng)電池功率是錯(cuò)誤的。
溫度補(bǔ)償，上面敘述蓄電池電壓控制點(diǎn)是隨著環(huán)境溫度而變化的，所以太陽(yáng)能光伏照明裝置系統(tǒng)應(yīng)該有一個(gè)受溫度控制的基準(zhǔn)電壓。對(duì)于單節(jié)鉛酸蓄電池是-3—-7mV/℃，我們通常選用-4mV/℃。
4.控制器對(duì)太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小如何,一個(gè)性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命,必須對(duì)它的充放電條件加以限制,防止蓄電池過充電及深度放電.另外,由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定,光伏發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電的控制要比普通蓄電池充電的控制要復(fù)雜些。對(duì)于太陽(yáng)能燈具的設(shè)計(jì)來說,成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗.沒有一個(gè)性能良好的充放電控制電路,就不可能有一個(gè)性能良好太陽(yáng)能燈具。太陽(yáng)能光伏照明裝置控制器和普通大多數(shù)道路照明裝置控制器不一樣，內(nèi)部的電壓比較器或者單片計(jì)算機(jī)的輸入口有許多高阻抗回路，灰塵或者蚊蟲的尸體在潮濕的條件下都會(huì)常常造成漏電和短路，產(chǎn)生臨時(shí)的或者永久性的故障。
所以建議控制器的防護(hù)等級(jí)應(yīng)該達(dá)到IP65。
