- 太陽(yáng)電池對太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
- 光源對太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
- 蓄電池對太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
- 控制器對太陽(yáng)能光伏照明裝置可靠性的影響
摘要
人類(lèi)發(fā)明太陽(yáng)電池以后不久就應用在照明裝置上。近年來(lái)，由于人們的環(huán)境保護意識的提高，在我國太陽(yáng)能光伏照明裝置得到了重視和推廣應用，但同時(shí)也出現許多質(zhì)量問(wèn)題。尤其是照度和可靠性等質(zhì)量問(wèn)題困擾著(zhù)我國太陽(yáng)能光伏照明裝置的發(fā)展。
針對以上問(wèn)題，我們對太陽(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”的可靠性對太陽(yáng)能光伏照明裝置的影響進(jìn)行了比較系統的分析，并根據我們多年來(lái)對太陽(yáng)電池應用技術(shù)研究的經(jīng)驗，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(méi)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長(cháng)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格按照規定工藝制造出來(lái)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年內就損壞或者嚴重出現衰減。問(wèn)題是非專(zhuān)業(yè)人士往往很難分辨，就是專(zhuān)業(yè)人士，在沒(méi)有專(zhuān)門(mén)儀器的情況下也很難判斷。怎樣解決這個(gè)問(wèn)題呢?
要采用通過(guò)權威機構(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(méi)有通過(guò)權威結構認證的太陽(yáng)電池組件的光伏發(fā)電系統是得不到政府財政補貼的，這里，我們應該和國際接軌.
2.光源對太陽(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的可靠性。由于太陽(yáng)能光伏照明裝置系統的電壓低，只有12-24V，所以光源所配電子鎮流器的升壓比和輸入電流比普通電子鎮流器要大的多，在設計和制造工藝上遠沒(méi)有普通電子鎮流器成熟和可靠;大家知道，普通電子鎮流器發(fā)展到今天，能夠被認可也經(jīng)歷了很長(cháng)的時(shí)間;至于普通鈉燈和金鹵燈的電子鎮流器，至今還沒(méi)有能夠得到普遍應用，更不用說(shuō)低壓直流電子鎮流器了。應該感謝研究開(kāi)發(fā)低壓直流電子鎮流器的企業(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流器的質(zhì)量還不如普通高壓電子鎮流器可靠，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)單的恒流保護電路就可以了。
3.蓄電池對太陽(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，結果是太陽(yáng)電池的工作點(diǎn)長(cháng)期偏離最大輸出功率點(diǎn)，系統效率下降。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)電池功率是錯誤的。
溫度補償，上面敘述蓄電池電壓控制點(diǎn)是隨著(zhù)環(huán)境溫度而變化的，所以太陽(yáng)能光伏照明裝置系統應該有一個(gè)受溫度控制的基準電壓。對于單節鉛酸蓄電池是-3—-7mV/℃，我們通常選用-4mV/℃。
4.控制器對太陽(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(cháng)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(guò)充電及深度放電.另外,由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的輸入能量極不穩定,光伏發(fā)電系統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(yáng)能燈具的設計來(lái)說(shuō),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(méi)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道路照明裝置控制器不一樣，內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(chóng)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等級應該達到IP65。
