- 太陽電池對太陽能光伏照明裝置可靠性的影響
- 光源對太陽能光伏照明裝置可靠性的影響
- 蓄電池對太陽能光伏照明裝置可靠性的影響
- 控制器對太陽能光伏照明裝置可靠性的影響
摘要
人類發(fā)明太陽電池以后不久就應(yīng)用在照明裝置上。近年來，由于人們的環(huán)境保護意識的提高，在我國太陽能光伏照明裝置得到了重視和推廣應(yīng)用，但同時也出現(xiàn)許多質(zhì)量問題。尤其是照度和可靠性等質(zhì)量問題困擾著我國太陽能光伏照明裝置的發(fā)展。
針對以上問題，我們對太陽能光伏照明裝置的四大主要部件“太陽電池”、“光源”、“蓄電池”和“控制器”的可靠性對太陽能光伏照明裝置的影響進行了比較系統(tǒng)的分析，并根據(jù)我們多年來對太陽電池應(yīng)用技術(shù)研究的經(jīng)驗，提出了解決的方法。
太陽能光伏照明裝置的可靠性主要是由它的四個主要部件：太陽電池、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.太陽電池對太陽能光伏照明裝置可靠性的影響
一個太陽能光伏照明裝置沒有一塊合格的太陽電池組件是肯定不行的。太陽電池如果在真空中壽命是相當長的，太陽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格按照規(guī)定工藝制造出來的太陽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。怎樣解決這個問題呢?
要采用通過權(quán)威機構(gòu)(如：TUV UL IEC等 )認證的企業(yè)提供的產(chǎn)品，通常在國外，使用沒有通過權(quán)威結(jié)構(gòu)認證的太陽電池組件的光伏發(fā)電系統(tǒng)是得不到政府財政補貼的，這里，我們應(yīng)該和國際接軌.
2.光源對太陽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)計和制造工藝上遠沒有普通電子鎮(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，能夠被認可也經(jīng)歷了很長的時間;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)樘柲芄夥彰餮b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的可靠性有時其他光源好，這在一定程度是由于它的外圍電路比較簡單所致，有些情況下，它只需要簡單的恒流保護電路就可以了。
3.蓄電池對太陽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小時放電率C10條件下標定的，小放倍率放電條件下它的容量要增加的，太陽能光伏照明裝置一般是工作在小放倍率放電條件下的，目前許多太陽能光伏照明裝置所配置的蓄電池偏大而太陽電池的功率偏小，結(jié)果是太陽電池的工作點長期偏離最大輸出功率點，系統(tǒng)效率下降。合理配置太陽電池和蓄電池的功率和容量，為了保證連續(xù)多個陰雨天情況下的正常工作而盲目增加蓄電池的容量，而不同時增加太陽電池功率是錯誤的。
溫度補償，上面敘述蓄電池電壓控制點是隨著環(huán)境溫度而變化的，所以太陽能光伏照明裝置系統(tǒng)應(yīng)該有一個受溫度控制的基準電壓。對于單節(jié)鉛酸蓄電池是-3—-7mV/℃，我們通常選用-4mV/℃。
4.控制器對太陽能光伏照明裝置可靠性的影響
無論太陽能燈具大小如何,一個性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命,必須對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)中對蓄電池充電的控制要比普通蓄電池充電的控制要復雜些。對于太陽能燈具的設(shè)計來說,成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗.沒有一個性能良好的充放電控制電路,就不可能有一個性能良好太陽能燈具。太陽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算機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常常造成漏電和短路，產(chǎn)生臨時的或者永久性的故障。
所以建議控制器的防護等級應(yīng)該達到IP65。
