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1、新能源及工艺离网型超级电容储能的太阳能照明系统的设计黄小贤,王亚军,谢晶,蔡国营,陶键,武晓伟,任若冰(厦门大学物理与机电工程学院,福建夏门361005)摘要:介绍了一种基于超级电容模块储能的独立太阳能照明系统的设计,包括储能模块、充电、稳压输出电路和光控微波探测延时电路,对设计的系统进行性能测试,取得了很好的预期效果,随着超级电容性能的提升和太阳电池性价比的不断提高,离网型太阳能照明系统有广阔的市场。关键词:超级电容储能模块;太阳能照明系统;光控微波探测中图分类号:TM615文献标识码:A文章编号:1004-3950(2009)04-0031-06Designo
2、fstand2alonesolarlightingsystembasedonsupercapacitorenergy2storageHUANGXiao2xian,WANGYa2jun,XIEJing,etal(InstituteofPhysicsandElectrical&MechanicalEngineering,XiamenUniversity,Xiamen361005,China)Abstract:Adesignofstand2alonesolarlightingsystembasedonsupercapacitorenergy2storagemodulew
3、asintroduced,includingenergy2storagemodule,chargingcircuit,regulatoroutputcircuitandmicrowavedetection2delaycircuitofop2ticalcontrol.Andbytestingthedesignofthesystemperformance,goodexpectationswereachieved.Asthesuperca2pacitorperformancedevelopsandcost2effectivesolarcellscontinuouslyi
4、mprove,thestand2alonesolarlightingsystemhasabroadmarket.Keywords:supercapacitorenergy2storagemodule;solarlightingsystem;microwavedetectionofopticalcontrol0引言1照明系统的设计在能源危机日趋严重的今天,寻找和发展新该太阳能照明系统由太阳电池组件、超级电的洁净能源来代替日益枯竭的煤炭等不可再生能容器、控制电路、光源等组成,在设计之前考虑了源越来越重要。太阳能作为一种可再生能源,取针对厦门太阳能资源及气候因素条件的实
5、际情之不尽,不排放污染物,将是非常重要的替代能源况,下面分别叙述各个部分。之一。近年来随着太阳能技术的发展,太阳电池1.1照明系统的光源选择的成本大大降低,在很多方面太阳电池得到了广半导体光源LED节能、寿命长、安全、环保、泛的应用。耐闪烁、色彩多样、调控方便。LED使用低压电本文详细介绍一种基于超级电容模块储能的源,供电电压为6～24V,特别适用于公共场所。独立太阳能照明系统的设计,笔者对设计的系统光源采用10个(数量按实际情况增减)功率为1进行性能测试,取得了较好的预期。该照明系统W(DC-12V)的LED并联使用,所以光源功率可适用于生活小区、校园、休闲广场
6、、风景区、道为10W,电流约为0.84A。路、公园等。随着超级电容性能的提升和太阳电1.2太阳电池组件的选择池性价比的不断提高,独立的光伏产品具有广阔的市场。太阳能供电的产品,性能受当地气候变化的影响非常大,所以设计之前要考虑当地的气候因收稿日期:2009-05-04基金项目:福建省重大科技项目资助(2006H0092)作者简介:黄小贤(1984-),男,福建南安人,在读硕士,主要从事新能源、半导体照明开发研究。2009年,第4期-nv-新能源及工艺素。图1为厦门市常年平均逐月日照时数。级电容器可焊接,因而不存在像蓄电池那样接触[1]不牢固等问题,是一种绿色能源。
7、目前,国外以超级电容器单独作为电力储能装置的研究已经[2-3]出现。实际选用UCM2.7V/50000F超级电容单体构成超级电容模块,外型尺寸:190mm×300mm×300mm,具有较高的功率比和能量比。由于超级电容的放电不完全,存在最低工作电压Umin,所以单体超级电容的能量为1212W=CUmax-CUmin(1)图1厦门市常年平均逐月日照时数22式中:C为超级电容的单体电容量,F;Umax为单体厦门常年日照总时数大约为2000h,日均约超级电容充电完成的电压值,V,这里为2.7V。为5.5h,7月份最多(大约250h,日均8h),2月为了构成替代12V蓄电
8、池的超级电
