应急供电型太阳能草坪灯设计书

2.1.1 应急供电型太阳能草坪灯外形与内部简图

2.2 产品的功耗、容量计算

根据新余市当地的天气情况，我们小组对该产品的太阳能电池板功率、尺寸、蓄电池容量、控制器类型、LED灯选择、外形设计上进行了相关的计算与研究。以做出最适合当地气候条件的可应急供电型的太阳能草坪灯。以达到我们所预期的要求。

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2.2.1 新余周边城市近30年天气概况表1[1]

赣州 氣象站位置： 北緯 25.9 度， 東經 115.0 度， 海拔 124 米 氣候1 資料 月 平均最1961-12.高气温 ℃ 平均气1961-13.26.8 29.5 29 26.1 21.2 15.4 10 17.13.4 23.7 28.4 31.1 34.5 34.2 30.8 25.9 20 1990 5 9 14.9 2 月 月 3 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11月 12月 8.1 9.4 19.4 24 温 ℃ 1990 8 平均最1961-低气1990 温 ℃ 降雨量 1961-61.mm 5 6.6 7 10.16.1 20.7 23.5 25.7 25.2 22.6 17.6 11.9 6.5 160200.95.5 214.6 209.1 96.7 122.7 93.3 76.1 53.8 38.3 1990 2 .7 5 13.7.2 10.6 14.4 14.3 12.3 1990 6 降雨日1961-數 8 8.7 7.1 5.7 5.3 5.1 平均日1961-3.3 2.7 2.6 3.5 4.8 照 H 1990

5.7 8.8 8.2 6.4 5.5 4.8 4.6 南昌 氣象站位置： 北緯 28.6 度， 東經 115.9 度， 海拔 47 米 氣候1 資料 月 平均最1961-高气温 ℃ 平均气1961-5.1 6.3 10.9 17 22.2 25.6 29.5 29.2 24.7 19.3 13.2 7.5 8.9 9.8 14.8 21 26.1 29.3 33.8 33.6 28.9 23.6 17.5 11.7 1990 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11月 12月

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温 ℃ 1990 平均最1961-低气温 ℃ 降雨量 1961-56.101.5 150.9 224.3 253 282 122.4 103.3 75.2 57.5 54.5 40.5 mm 1990 1 2.4 3.8 8.1 14 19.2 22.7 26 25.8 21.7 16.1 10.1 1990 4.3 降雨日1961-數 7.9 9.4 13.9 14.1 13.9 11.7 1990 7 6.6 5.5 5.9 6 5.4 平均日1961-3.3 3 照 H 1990 3 3.9 4.8 5.3 8.5 8.5 6.5 5.2 4.8 4.4 在地理外置上，新余市与南昌和赣州的距离分别为160KM、290KM，因此我们用插值法算出新余市当地连续阴雨天。

南昌(离当地距离，月平均阴雨天)=(160,8.9) 赣州(离当地距离，月平均阴雨天)=(290,7.4) 新余市阴雨天：290*1.5/450+7.4=8.3 天 新余市连续阴雨天约为：3 天

2.2.2 蓄电池容量计算与选取

太阳能草坪灯配置的计算一般按照独立光伏系统的设计方法进行,下面是太阳能草坪灯配置的设计步骤:

设计要求:LED灯的输入电压为3 V，灯组功率为1 W,每天工作时数9 h,连续阴雨天数取3 天,

1. 负载日电量耗 : （1÷3）×9=3Ah 2. 蓄电池容量的计算: 容量计算公式如下:

蓄电池容量=负载功率×日工作时间×(连续阴雨天数)÷放电深度÷系统电压 其中:蓄电池容量单位为Ah; 负载功率单位为W; 日工作时间单位为h;

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存贮天数单位为d;

放电深度,镍镉蓄电池取0.85左右; 系统电压单位为V。 根据上面计算:负载日耗电量3Ah 蓄电池容量=3×3÷0.85÷3=3.5Ah 由于本产品考虑到作为备用电源使用 则蓄电池选取为：5V,5Ah 3.蓄电池的选择

表 2 太阳能光伏系统中常用的蓄电池比较 蓄电池种类 镍镉蓄电池 电压 （V) 1.2 能量密度 价格 （Wh/kg) 元、Wh) 50 1.4-1.8 自放电 容量效率 循环次数 备注 （次数） 500 有记忆效应，充放电控制电路简单 锂蓄电池 3.6 100 4.0-4.5 2-5 95 1000 防止过充过放电 铅酸蓄电池 2 30 0.6-0.8 5 90 400 寿命短，使用时间不长 （％/月） （％） 15-30 67-75 ( 1)从表 中可以看出, 单位 Wh 价格 , 以锂电池价格最高,是铅酸蓄电池的 5～ 7 倍 , 镍镉蓄电池是铅酸蓄电池的 2～ 3 倍,镍氢电池价格目前还是高于镍镉电池的价格, 是铅酸蓄电池价格的3～ 4倍。

( 2)镍镉/镍氢电池有相对简单的充放电控制电路,这是因为镍镉/镍氢电池都有比较强的耐过充、 过放能力, 由于镍镉电池的镉电极和氧化镍电极属于不溶性电极, 因此镍镉电池不会因过充电而引起负极金属枝晶的产生和生长, 也不会引起隔膜的破坏而造成电池内部短路。镍镉/镍氢电池都具有一定的耐过放能力 , 能够完全放电, 在完全放电( 终止电压 1. 0～ 1. 1 V)深循环下 , 也有很好的

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