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太阳能 电子警察杆工作原理分析


小编讲述:对于电子警察杆的理解:
太阳能 电子警察杆工作原理:太阳能是地球上最直接、最普遍、最清洁的能源。LED作为一种巨大的可再生能源,其光谱几乎都集中可见光波段,发光效率高。大多数人认为节能灯可以节省四分之五的能源,这是一个伟大的创新,但led比节能灯可以节省四分之一的能源。我们可以生产出这样一种好的资源 电子警察杆作为太阳能LED路灯的专业制造商,小编将与您分享这一理念!
太阳能LED路灯集太阳能和LED的优点于一体。
1.系统介绍
1.1基本系统组成介绍
该系统由太阳能电池模块(含支架)、LED灯头和控制箱组成 (包括控制器和电池)和灯杆;太阳能电池板的光效率为127wp/m2,这对系统的抗风设计非常有利;灯头部分,1W白色LED和1W黄色LED集成印刷电路板上,并以一定间距排列成点阵作为平面光源。
控制箱采用不锈钢制作,美观耐用;控制箱内装有免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。系统选用阀控密封铅酸蓄电池。由于维护量小,又称,有利于降低系统的维护成本;充放电控制器的设计考虑了完整的功能(包括光控制、时间控制、过充电保护、过放电保护和反向连接保护)和成本控制,以实现高性价比。
1.2太阳能LED路灯工作原理介绍
该系统工作原理简单。利用光伏效应原理制造的太阳能电池白天接收太阳辐射能量,并将其转换为电能输出。它通过充放电控制器存储蓄电池中。夜间,当照度逐渐降低到约10lux,太阳能电池板的开路电压约为4.5V时,充放电控制器检测到该电压值后动作,电池对灯头放电。电池放电8.5小时后,充放电控制器动作,电池放电结束。充放电控制器的主要功能是保护电池。
2.太阳能LED路灯系统的设计思想
与一般太阳能照明相比,太阳能路灯设计的基本原则是相同的,但需要考虑更多的环节。下面将以香港振明力集团有限公司的太阳能LED大功率路灯为例,从几个方面进行分析。
2.1太阳能电池组件选择
设计要求:广州负荷输入电压24V,功耗34.5w,每天工作时间8.5H,连续雨天保证7天。
(1) 广州市近20年年均辐射量为107.7kcal/cm2。经简单计算,广州市日照高峰时间约为3.424h;
(2) 日负荷功耗==12.2ah
⑶ 所需太阳能组件的总充电电流=1.05×十二点二×÷(3.424×0.85)=5.9A
此处,连续两个雨天之间的设计最小天数为20天,1.05为太阳能电池组件系统的综合损耗系数,0.85为电池的充电效率。
(4) 太阳能组件的最小总功率=17.2×5.9=102W
应选择峰值输出功率为110wp和单个输出功率为55wp的标准电池模块,以确保路灯系统一年的大多数情况下正常运行。
2.2电池选择
电池设计容量的计算比太阳能组件的峰值瓦数简单。
根据以上计算,负荷日用电量为12.2ah。电池电量充足时,可连续工作7个阴雨天,加上第一个晚上的工作,电池容量为:
  12.2×(7+1)=97.6(ah),两个12V100AH电池可以满足要求。
2.3太阳能电池模块支架
2.3.1倾角设计
为了使太阳能电池组件一年内接收到尽可能多的太阳辐射,我们应该为太阳能电池组件选择一个最佳倾角。
近年来,关于太阳能电池组件最佳倾角的讨论出现一些学术期刊上。这种路灯广州使用。根据本次设计中相关文献[1]的数据,太阳能电池组件支架的倾斜角度选择为16O。
2.3.2抗风设计
太阳能路灯系统中,一个需要高度重视的结构问题是抗风设计。抗风设计主要分为两部分:一是电池模块支架的抗风设计,二是灯杆的抗风设计。下面根据以上两部分进行分析。
(1) 太阳能电池组件支架的抗风设计
根据电池组件制造商的技术参数数据,太阳能电池组件能够承受的逆风压力为2700pa。如果风阻系数选择为27m/S(相当于10级台风),根据无粘流体力学,电池模块承受的风压仅为365pa。因此,模块本身能够承受27m/s的风速而不会损坏。因此,设计中要考虑的关键是蓄电池模块支架和灯柱之间的连接。
本套路灯系统的设计中,电池模块支架与灯杆的连接设计为固定连接,并采用螺栓杆连接。
⑵ 太阳能LED路灯灯杆的抗风设计
路灯的参数如下:
电池板倾角a=16O,灯杆高度=5m
设计并选择灯柱底部焊缝宽度δ=4mm灯杆底部外径=168mm。焊缝所的表面是灯杆的故障表面。灯杆破坏面电阻力矩w 计算点P到灯杆上电池板动作负载f动作线的距离为PQ=[5000+(168+6)/tan16o]×Sin16o=1545mm =1.545m,因此灯杆破坏面上的风荷载作用力矩M=F×1.545
根据设计最大允许风速27m/s,30W双头太阳能路灯板的基本荷载为2×730n。考虑1.3的安全系数,f=1.3×730= 949N
所以,M=F×1.545=949×1.545=1466N.M
根据数学推导,圆形破坏面抗力矩w=π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
其中R是环的内径,δ是环的宽度。
破坏面抗力矩w=π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
  =π×(3×捌佰肆拾贰×4+3×八十四×42+43)=88768m3
  =88.768×10-6m3
破坏面上风荷载作用力矩引起的应力=m/W
  = 1466/(88.768×10-6)=16.5×106pa=16.5兆帕;书信电报;215Mpa
215 MPa是Q235钢的弯曲强度。
因此,本设计选用的焊缝宽度满足要求。只要焊接质量有保证,灯柱的抗风性就没有问题。
2.4 LED路灯控制器
太阳能充放电控制器的主要功能是保护电池。基本功能必须包括过充电保护、过放电保护、光学控制、时间控制和防反向连接。
蓄电池防过充和过放电保护电压的一般参数见表1。当蓄电池电压达到设定值时,电路状态将改变。
器件的选择上,目前有单片机和比较器。有许多方案,每个方案都有自己的特点和优势。应根据客户群的需求特点选择相应的方案,此处不再详细描述。
2.5 LED路灯表面处理
本系列产品采用新型静电涂装技术,以FP专业建材涂装为主,能满足客户对产品表面颜色与环境协调的要求。同时,产品具有较高的自清洁性、较强的耐腐蚀性和耐老化性,适用于任何气候和环境。加工工艺设计为热浸镀锌的基础上进行涂层,这大大提高了产品性能,并满足aama2605.2005最严格的要求。其他指标已达到或超过GB相关要求。
分析了太阳能LED路灯的工作原理,总体设计中基本考虑了各个环节;光伏组件的峰值瓦数选择设计和电池容量选择设计采用了目前最常用的设计方法,设计思路更加科学;从电池模块支架和灯杆两部分对抗风设计进行了分析,分析更加全面;表面处理采用目前最先进的技术;路灯整体结构简单美观;实际运行表明,各环节之间匹配良好。

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