[科普中國(guó)]-太陽(yáng)能通訊基站

簡(jiǎn)介

通信基站分布廣泛，供電環(huán)境復(fù)雜，大多地處無(wú)法接入市電、市電不穩(wěn)定或市電費(fèi)用比較昂貴的地方，如海島、邊遠(yuǎn)地區(qū)等。對(duì)于這些場(chǎng)合，采用光伏供電作為保障性供電成為首選。另外，可將太陽(yáng)能光伏供電作為節(jié)能能源直接應(yīng)用在有市電的基站機(jī)房（即光電互補(bǔ)系統(tǒng)），當(dāng)日照正常時(shí)，最大程度利用太陽(yáng)能給機(jī)房供電，當(dāng)日照較弱時(shí)，采用市電保障供電。從 2011 年下半年以來(lái)，隨著光伏組件價(jià)格不斷下滑，對(duì)于下游廠家（如通信基站建站）投資成為很好的契機(jī)。在原有基站已有市電供電的情況下，合理配置光電互補(bǔ)系統(tǒng)，將光伏供電作為節(jié)能的方式成為可能

原理及組成基本原理太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)基本原理

1.1 獨(dú)立太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)

獨(dú)立太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是太陽(yáng)能發(fā)電孤島運(yùn)行模式，即光伏輸出電能不并入交流電網(wǎng)，直接為負(fù)載供電或者直接為蓄電池充電，由蓄電池為負(fù)載供電。獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池陣列、最大功率控制器、蓄電池、負(fù)載和其他輔助器件組成。太陽(yáng)能電池陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，光伏陣列輸出的功率和其輸出的電流和電壓有關(guān)系，不同電流電壓對(duì)應(yīng)的功率不相等，為了使光伏陣列輸出最大功率，需要光伏最大功率控制器，控制光伏陣列輸出最大功率。蓄電池可以將太陽(yáng)能電池陣列輸出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，在電力不足時(shí)，有蓄電池為負(fù)載供電。

1.2 光伏組件

光伏組件是由很多個(gè)晶體硅電池進(jìn)行單體串聯(lián)、并聯(lián)，并且嚴(yán)格組裝并密封而成的，原理是利用光入射到半導(dǎo)體時(shí)所引起的光電效應(yīng)，可以用 PN結(jié)的原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明，當(dāng)少子進(jìn)入 PN 結(jié)時(shí)，空穴會(huì)向 P 型半導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，電子則向 N 型半導(dǎo)體方向移動(dòng)，并且分別聚集在半導(dǎo)體的兩級(jí)的部分，即正電荷與負(fù)電荷分別聚集于其兩端，如果把這兩級(jí)用導(dǎo)線連接起來(lái)，就會(huì)有電荷流動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生電能。1

基站組成1.太陽(yáng)能光伏供電系統(tǒng)原理及組成

通信用太陽(yáng)能光伏供電系統(tǒng)，是由太陽(yáng)能光伏電池方陣、蓄電池組、太陽(yáng)能控制器、高頻開關(guān)電源、直流配電單元等設(shè)備組成。其各部分設(shè)備的作用分析如下：

（1）太陽(yáng)能光伏電池方陣組

在有光照情況下，光伏電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏打效應(yīng)”。在“光生伏打效應(yīng)”的作用下，太陽(yáng)能電池兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，將光能轉(zhuǎn)換成電能，它是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽(yáng)能光伏電池一般為硅光電池，分為單晶硅太陽(yáng)能光伏電池、多晶硅太陽(yáng)能光伏電池和非晶硅太陽(yáng)能光伏電池 3 種。

（2）蓄電池組

蓄電池組的作用是貯存太陽(yáng)能光伏電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能，并可隨時(shí)向負(fù)載供電。太陽(yáng)能光伏電池發(fā)電對(duì)所用蓄電池組的基本要求是：自放電率低；使用壽命長(zhǎng)；深放電能力強(qiáng)；充電效率高；少維護(hù)或免維護(hù)；工作溫度范圍寬；價(jià)格低廉。目前，我國(guó)與太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池。配套 200Ah 以上的鉛酸蓄電池，一般選用固定式或工業(yè)密封式免維護(hù)鉛酸蓄電池，每只蓄電池的額定電壓為 2VDC；配套 200Ah 以下的鉛酸蓄電池，一般選用小型密封免維護(hù)鉛酸蓄電池，每只蓄電池的額定電壓為 12VDC。

（3）控制器以太陽(yáng)能光伏電池方陣組件產(chǎn)生的直流電做為輸入，太陽(yáng)能控制器轉(zhuǎn)換后輸出穩(wěn)定的通信用 48 VDC 直流電。通信用太陽(yáng)能控制器一般分為以下兩種：

① 投切型通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能光伏電池組的投入和切換，輸出相對(duì)穩(wěn)定的直流電壓，能自動(dòng)對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電管理，防止蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電的設(shè)備。

② MPPT 型具備 MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）功能 的模塊化太陽(yáng)能控制器。因?yàn)?MPPT 型效率更高，現(xiàn)在的趨勢(shì)是主要采用 MPPT型太陽(yáng)能控制器。

（4）高頻開關(guān)電源將交流市電轉(zhuǎn)換為通信用 48 VDC 直流電，并對(duì)蓄電池進(jìn)行管理。

（5）直流配電主要作用是對(duì)各通信設(shè)備或其它用途的設(shè)備提供獨(dú)立的輸出分路，每路均裝有空開或熔絲用作過(guò)流保護(hù)和開關(guān)。根據(jù)負(fù)載的重要性，又分成重要負(fù)載和次要負(fù)載兩部分，在電池放電時(shí)，為了保證重要負(fù)載供電，當(dāng)電池放到某一程度時(shí)切斷次要負(fù)載供電，使重要負(fù)載有更長(zhǎng)的供電時(shí)間；當(dāng)電池深度放電時(shí)則切斷重要負(fù)載，以防止電池過(guò)度放電而損壞。

2.通信基站的負(fù)載構(gòu)成

通信基站的負(fù)載主要由通信設(shè)備和輔助設(shè)備構(gòu)成，主要包括：信號(hào)發(fā)射臺(tái)、接收器、機(jī)房冷卻系統(tǒng)、備用電源、照明系統(tǒng)等。根據(jù)基站負(fù)載功率大小，可以將通信基站分為以下兩種。

1）宏基站。負(fù)載功率較大，用傳統(tǒng) 48V 直流電源供電。

2）微基站、直放站、室內(nèi)分布、拉遠(yuǎn)站。負(fù)載功率較小，用交流 220 V 電源供電。負(fù)載大的通信基站一般在室內(nèi)的基站業(yè)務(wù)量比較大，負(fù)載也大一些，一般在 70 A 到 100 A 左右。如果單用太陽(yáng)能供電的話，需要太陽(yáng)能電池板數(shù)量過(guò)多，占地面積過(guò)大，成本過(guò)高不夠經(jīng)濟(jì)，所以不建議使用太陽(yáng)能光伏發(fā)電。2

3.光電互補(bǔ)電源系統(tǒng)

光電互補(bǔ)系統(tǒng)是采用市電和太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)對(duì)基站進(jìn)行供電的系統(tǒng)。當(dāng)日照充足時(shí)，太陽(yáng)能控制器充分利用太陽(yáng)能光伏電源對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電，同時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)日照不足時(shí)，蓄電池放電，對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電。當(dāng)蓄電池容量下降到一定程度時(shí)，啟動(dòng)通信電源，利用市電給負(fù)載供電，同時(shí)給蓄電池供電。一旦蓄電池充滿或日照條件恢復(fù)到可以采用太陽(yáng)能給負(fù)載進(jìn)行供電時(shí)，則通信電源關(guān)閉，最大限度地利用太陽(yáng)能供電。同時(shí)，太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)具有過(guò)壓、欠壓和過(guò)流保護(hù)及防雷裝置，以保護(hù)通信設(shè)備和蓄電池免遭雷擊，維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。3

供電方式根據(jù)基站的特點(diǎn)和基站的種類，采用不同電源為基站供電，供電方式分為以下幾種：

1）獨(dú)立太陽(yáng)能供電。只采用太陽(yáng)能光伏陣列為負(fù)載供電，主要應(yīng)用在沒(méi)有電力供應(yīng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，如山區(qū)和海島，這種基站要求光伏陣列輸出功率較大，可以滿足各種天氣變化。

2）太陽(yáng)能供電為主并配備高頻開關(guān)電源供電方式。此種方式供電安全級(jí)別較高，一般配以柴油機(jī)或者是電作為備用的電源，適用于比較重要的基站。

3）風(fēng)光互補(bǔ)供電。主要用在風(fēng)力資源和太陽(yáng)能資源很好且電力供應(yīng)較差的地區(qū)，由風(fēng)能和太陽(yáng)能同時(shí)或者分時(shí)為基站負(fù)載供電，提高供電可靠性。

4）高頻開關(guān)電源供電方式。電力供應(yīng)充沛的地區(qū)，大部分基站采用這種供電方式，配套的不間斷電源可以保證基站全天不間斷運(yùn)行

設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)一個(gè)完善的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng) ,主要依據(jù)相關(guān)國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地理、氣象等數(shù)據(jù) ,不僅需要充分了解通信設(shè)備的功耗 、電壓等級(jí)、工作時(shí)間,更需要獲得基站建設(shè)地點(diǎn)的氣象資料 ,特別是日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速 、雷暴日、沙塵暴天數(shù)或臺(tái)風(fēng)等情況, 根據(jù)系統(tǒng)要求的安全級(jí)別, 進(jìn)行多種設(shè)計(jì),如太陽(yáng)能板陣容量設(shè)計(jì)、蓄電池容量設(shè)計(jì) 、防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 、電氣性能設(shè)計(jì)、系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì) 、電磁和靜電屏蔽設(shè)計(jì) 、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等, 其中以太陽(yáng)能板陣容量設(shè)計(jì) 、蓄電池容量設(shè)計(jì)更為重要 ,直接影響系統(tǒng)造價(jià) 。光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總原則, 是在保證滿足通信設(shè)備用電需求的前提下 ,合理匹配太陽(yáng)能板陣容量與蓄電池容量, 以達(dá)到系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的目的,即同時(shí)考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

(1)影響太陽(yáng)能板陣容量設(shè)計(jì)的因素及設(shè)計(jì)

太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能系統(tǒng)中重要的發(fā)電部分,直接將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能, 即使在環(huán)境極端惡劣條件下, 依然可以穩(wěn)定、可靠地發(fā)電。這種從光到電的轉(zhuǎn)換過(guò)程是無(wú)噪聲、無(wú)化學(xué)能源損耗 、不存在自身?yè)p耗的發(fā)電 ,也不產(chǎn)生有害物質(zhì) , 對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何污染和改變 。影響太陽(yáng)能板陣發(fā)電量的主要因素有日照強(qiáng)度 、光譜 、溫度 。 目前 , 標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)換效率的測(cè)試條件是 :大氣質(zhì)量 AM為 1.5, 標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng) 1 000 W/m2,溫度為 25 ℃。其中以日照強(qiáng)度的影響更為直接和顯著 。

1)太陽(yáng)日照強(qiáng)度對(duì)太陽(yáng)能板陣容量的影響

太陽(yáng)能板陣表面所接受的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是太陽(yáng)能板陣容量設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 。然而太陽(yáng)能是一個(gè)自然能 ,太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是隨時(shí)間不斷變化的 。因此只能通過(guò)相關(guān)的氣象部門獲取數(shù)據(jù)。但通常氣象部門提供的數(shù)據(jù)不能直接應(yīng)用于系統(tǒng)容量計(jì)算 ,需要經(jīng)過(guò)換算。如一般氣象部門提供的日照強(qiáng)度大多為水平面上測(cè)得的數(shù)據(jù) , 而在絕大多數(shù)情況下, 太陽(yáng)能板陣都是以一定傾角放置的 。因此要將水平面上的數(shù)值換算成傾斜面上的日照強(qiáng)度。 又如,太陽(yáng)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)中, 常常會(huì)用到一個(gè)為“日照小時(shí)數(shù) ”的術(shù)語(yǔ), 這個(gè)術(shù)語(yǔ)的含義是 :日照強(qiáng)度為 1 000 W/m2時(shí)的日照時(shí)間 (也稱為峰值日照時(shí)數(shù))。這與氣象臺(tái)提供的日照時(shí)數(shù)不是同一個(gè)概念。

2)太陽(yáng)能板陣傾角的選擇

確定太陽(yáng)能板陣最佳傾角 ,不能簡(jiǎn)單地根據(jù)建設(shè)地所在的緯度加上一定度數(shù)來(lái)確定。確定最佳傾角應(yīng)通過(guò)分別計(jì)算太陽(yáng)能板陣處于不同傾角時(shí)的發(fā)電量并對(duì)其進(jìn)行比較 ,最終使各月接收到的日照強(qiáng)度盡量均勻 ,以適合系統(tǒng)常年運(yùn)行的需要 。一般來(lái)說(shuō),我國(guó)境內(nèi)大部分地區(qū)最佳傾角要大于本地區(qū)緯度 。

(2)專用設(shè)計(jì)軟件

一般太陽(yáng)能方陣的設(shè)計(jì)是采用專業(yè)設(shè)計(jì)軟件來(lái)完成的,軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中包含了氣象參考站點(diǎn) 10年的氣象數(shù)據(jù)。軟件根據(jù)建站地點(diǎn)以及當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供的本地氣象數(shù)據(jù), 比對(duì)、選擇數(shù)據(jù)庫(kù)中的參考點(diǎn) ,結(jié)合負(fù)荷及供電要求進(jìn)行計(jì)算。系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的可靠性和實(shí)用性是太陽(yáng)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)充分考慮以下因素 。

1)根據(jù)客戶不同要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一般采用優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)可靠的系統(tǒng)設(shè)計(jì) ,即太陽(yáng)能板陣發(fā)電量不僅能夠滿足負(fù)載的需要, 同時(shí)能夠?yàn)樾铍姵爻潆?且保證蓄電池容量總是 100%。

2)根據(jù)通信應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行專業(yè)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通信領(lǐng)域包括:電信基站、導(dǎo)航基站、陰保站、電力傳輸通信站、衛(wèi)星地面中心站以及 VSAT站等。

3)根據(jù)建站當(dāng)?shù)氐牡乩?、氣象等方面的因素設(shè)計(jì)

其中包括當(dāng)?shù)氐脑绿?yáng)輻射強(qiáng)度總量 、當(dāng)?shù)氐脑伦罡邭鉁?、最低氣溫 、地面反射系數(shù) 、大氣潔凈程度等因素。

4)了解負(fù)載電壓等級(jí), 進(jìn)行具體設(shè)計(jì)

如系統(tǒng)中另外包含其他直流電壓等級(jí)負(fù)載 ,可以采用 DC/DC變換器。如系統(tǒng)中有交流負(fù)載 ,可以增加 DC/AC逆變器。但是對(duì)于這些變換設(shè)備,都需要考慮能量變換損失 。

5)系統(tǒng)損耗的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)損耗包括設(shè)計(jì)自身?yè)p耗的控制, 控制器自身功耗 、線損 (匯流盒到控制器及蓄電池到控制器的線損 )、防反壓二極管的損耗等。

6)蓄電池容量設(shè)計(jì)

根據(jù)蓄電池實(shí)際運(yùn)行溫度來(lái)進(jìn)行蓄電池容量設(shè)計(jì) ,以保證蓄電池可以正常運(yùn)行在溫差范圍較大的最惡劣溫度環(huán)境下 ,并滿足系統(tǒng)對(duì)蓄電池運(yùn)行壽命的要求。

7)確定最佳傾角

計(jì)算太陽(yáng)能板在不同傾角的發(fā)電量 ,并優(yōu)化最終設(shè)計(jì),確定最佳的傾角 。

8)結(jié)果

生成 1份形象的發(fā)電量與放電量的趨勢(shì)圖表 ,供設(shè)計(jì)人員參考 ,也可用于對(duì)太陽(yáng)能系統(tǒng)的評(píng)估。

(3)蓄電池容量設(shè)計(jì)原則

蓄電池作為太陽(yáng)能電源系統(tǒng)的重要組成部分 ,應(yīng)特別加以對(duì)待 。由于太陽(yáng)能的安裝地點(diǎn)偏僻,運(yùn)行條件惡劣 ,太陽(yáng)能蓄電池每日充放電, 應(yīng)選擇充放電特性強(qiáng)的蓄電池產(chǎn)品 。目前在通信領(lǐng)域中使用最多的是閥控式免維護(hù)鉛酸蓄電池。閥控式密封蓄電池有 2種 :采用超細(xì)玻璃纖維隔膜的閥控式密封蓄電池 (AGM);采用膠體電解液的閥控式密封蓄電池。這 2種蓄電池在不同的通信站中都有應(yīng)用 。

1)太陽(yáng)能系統(tǒng)與普通通信機(jī)房蓄電池容量配置的區(qū)別

通信機(jī)房用蓄電池的事故放電時(shí)間一般為 1 ～10 h,光伏電站用蓄電池的事故放電時(shí)間一般都在72 h以上。由于二者對(duì)放電時(shí)間要求不同, 因此應(yīng)根據(jù)負(fù)載大小以及放電時(shí)間分別選用不同類型的蓄電池。普通通信機(jī)房蓄電池運(yùn)行在一個(gè)恒溫 20 ～ 25 ℃的環(huán)境中, 且大部分時(shí)間處于浮充狀態(tài);而太陽(yáng)能系統(tǒng)中的蓄電池 ,其運(yùn)行溫度隨周圍環(huán)境溫度的變化而變化, 并且根據(jù)通信基站安裝地點(diǎn)的不同 ,溫差范圍很大 ,因此要求太陽(yáng)能系統(tǒng)中的蓄電池應(yīng)選用抗高低溫特性好的蓄電池。蓄電池在光伏電站系統(tǒng)中除了具有儲(chǔ)能的功能外 ,還具有一定的系統(tǒng)穩(wěn)壓器功能, 普通通信機(jī)房蓄電池沒(méi)有穩(wěn)壓器的功能。

2)蓄電池容量計(jì)算

對(duì)于不同類型 、不同廠商的蓄電池來(lái)說(shuō) ,蓄電池容量的計(jì)算方法不盡相同, 但都可以總結(jié)為 :根據(jù)通信負(fù)荷的大小、通信負(fù)荷的電壓以及所要求的蓄電池自主放電周期來(lái)計(jì)算容量大小,在此基礎(chǔ)上根據(jù)選配蓄電池的性能和蓄電池運(yùn)行的環(huán)境條件 ,通過(guò)設(shè)置修正系數(shù) , 最終計(jì)算出蓄電池容量 , 并折算成所選配的標(biāo)稱容量(如 C10)。下面以德國(guó) HOPPECKE公司提供的 OPzV膠· 設(shè)計(jì)與開發(fā)· 楊曉宇, 等 通信基站太陽(yáng)能供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) · 49·體蓄電池容量計(jì)算公式為例 ,進(jìn)行蓄電池容量計(jì)算。例如,負(fù)載為 100 W的 24 V系統(tǒng) ,考慮連續(xù)陰雨天數(shù) 3天(72 h)。設(shè)計(jì)環(huán)境條件的要求是 -27 ～45 ℃,且系統(tǒng)設(shè)計(jì)中蓄電池容量在正常運(yùn)行 10年后仍可以滿足自放電率 3天的要求。蓄電池 C10容量計(jì)算原則為C10 =P×T×fV ×fC ×fL/UN /fE/fM (1)式中 C10為所選電池的容量;P為功率 ;T為放電時(shí)間;fV為溫度折算系數(shù) , 溫度對(duì)蓄電池容量影響比較大 ,溫度為 -27 ～ 45℃時(shí), fV取 1.3;fC為容量補(bǔ)償系數(shù),取 1.2;fL為壽命折算系數(shù)(老化系數(shù) ),取 1.2;fE為放電深度 ,取 0.8;fM為極板活化系數(shù),要求的設(shè)計(jì)環(huán)境溫度為 -27 ～ 45 ℃, fM取 1.2。將上述所確定的系數(shù)代入 C10公式 , 即可得出相應(yīng)的蓄電池 C10容量C10 =100 ×72 ×1.3 ×1.2 ×1.2 /24/0.8/1.2 =585 Ah可以得到結(jié)論:可采用德國(guó) HOPPECKE公司OPzV系列膠體電池 600 Ah(C10 )蓄電池。

(4)太陽(yáng)能系統(tǒng)控制單元設(shè)計(jì)原則

太陽(yáng)能系統(tǒng)控制器是太陽(yáng)能系統(tǒng)中的核心部件 ,管理著整個(gè)供電系統(tǒng)的運(yùn)行 。它的性能和可靠性直接影響太陽(yáng)能系統(tǒng)的性能和使用壽命。質(zhì)量?jī)?yōu)異、功能完善的太陽(yáng)能控制器不僅能夠高效率地轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能 ,而且能夠最大限度地保證蓄電池組正常運(yùn)行 ,延長(zhǎng)使用期限 。太陽(yáng)能系統(tǒng)控制器按控制原理可分為脈寬調(diào)制式控制和投 /切方式控制 。

脈寬調(diào)制式控制 (PWM控制 )是按一定的頻率 ,周期性地控制功率元件導(dǎo)通和關(guān)斷。這種控制方式是在功率元件導(dǎo)通時(shí)將太陽(yáng)能板陣全部投入系統(tǒng)供電,而在功率元件斷開時(shí), 將太陽(yáng)能板陣全部撤出供電系統(tǒng) 。由于開關(guān)頻率很快 ,一般為 ms級(jí) ,太陽(yáng)能系統(tǒng)的電壓和電流得到較好的控制, 使負(fù)載端的電壓保持穩(wěn)定 。脈寬調(diào)制式控制器關(guān)鍵部件采用的是功率場(chǎng)效應(yīng)管,屬于半導(dǎo)體器件 。

投 /切方式控制器則采用分組并聯(lián)的方式, 按系統(tǒng)電壓的大小, 有次序地逐級(jí)投入 /撤出太陽(yáng)能子陣, 當(dāng)電壓高時(shí) , 切斷其中的 1路或幾路太陽(yáng)能電池板 ,電壓低時(shí) , 再接通 1路或幾路太陽(yáng)能電池板 。通過(guò)這樣的方式保證輸出到負(fù)載端的太陽(yáng)能電能維持穩(wěn)定。投 /切方式控制器的關(guān)鍵部件是水銀繼電器,該產(chǎn)品可以在極其惡劣的溫度 、灰塵和濕度條件下完成各種類型的應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、壽命長(zhǎng) 、結(jié)構(gòu)密封、內(nèi)電阻較低, 可以滿足不同負(fù)載(阻性 、容性 、感性 )的需求, 增加了設(shè)計(jì)的靈活性,高溫環(huán)境下功率損耗低,無(wú)靜音操作 。

控制系統(tǒng)應(yīng)具有以下基本功能 :

1)監(jiān)視功能 , 對(duì)系統(tǒng)太陽(yáng)能子陣、蓄電池、系統(tǒng)電壓、有關(guān)保險(xiǎn)絲 、電路斷路器的狀況進(jìn)行監(jiān)視 ;

2)報(bào)警功能 ,一旦電源系統(tǒng)出現(xiàn)異常 , 電池狀態(tài)改變,通過(guò) LED可在本地顯示報(bào)警;通過(guò) RS-232及繼電器無(wú)源觸點(diǎn)輸出到遠(yuǎn)方報(bào)警 ;

3)測(cè)量功能 ,對(duì)系統(tǒng)的電壓、電流和蓄電池電壓、電流進(jìn)行測(cè)量;通過(guò)溫度傳感器測(cè)定環(huán)境和蓄電池溫度, 并在液晶屏上顯示上述數(shù)據(jù);

4)蓄電池日常維護(hù)和管理功能 , 對(duì)蓄電池的正常運(yùn)行進(jìn)行管理和維護(hù) ;

5)遙測(cè) 、遙信、遙控和遙調(diào)功能 , 將 RS-232接口作為通信規(guī)約的入口通道 ,完成本地或遠(yuǎn)端集中監(jiān)控。

(5)系統(tǒng)防雷接地 、浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)原則

太陽(yáng)能系統(tǒng)的防雷要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ,并在以下幾個(gè)方面采取措施。

1)室外的太陽(yáng)能支架本身是金屬結(jié)構(gòu), 是良好的導(dǎo)電體 ,每一組支架與防雷地排要有可靠的接地保護(hù)連接 。

2)匯流盒本身應(yīng)具備良好的防雷功能, 其箱體與防雷地排也應(yīng)有可靠的接地保護(hù)連接,以確保防雷安全。

3)控制器本身具備良好的防雷保護(hù)措施 。匯流盒與控制器之間的連接線纜, 應(yīng)采用鎧裝電纜 ,并在室外與接地排相接。此外浪涌保護(hù)裝置 、繼電器和熔斷器等防護(hù)措施必不可少。1

應(yīng)用舉例**“金太陽(yáng)工程”為玉樹建設(shè) 10 座太陽(yáng)能通訊基站**

本報(bào)訊 （通訊員/劉鵬） 近日，來(lái)往于大阪山的人會(huì)發(fā)現(xiàn)，在深山峽谷地區(qū)，也能收到手機(jī)訊號(hào)；民和回族土族自治縣中川鄉(xiāng)朱家村朱家寺的屋頂也全被彩燈裝飾起來(lái)了，到了夜晚，流光溢彩，分外明亮……這些都得益于“國(guó)家金太陽(yáng)示范工程”在我省的實(shí)施。近日，中興能源有限公司和中國(guó)通信服務(wù)青海公司在“國(guó)家金太陽(yáng)示范工程”中聯(lián)合為玉樹建設(shè) 10 座太陽(yáng)能通訊基站，解決部分地區(qū)通訊信號(hào)覆蓋問(wèn)題。4