ソーラー街路灯システムの構成

ソーラー街路灯システムは、曇天や雨天でも 15 日間以上通常の動作を保証します。 そのシステムは、LED 光源 (ドライブを含む)、ソーラー パネル、バッテリー (バッテリー絶縁ボックスを含む)、ソーラー街路灯コントローラー、街路灯柱 (基礎を含む)、および補助資材とワイヤーで構成されます [1]。
一般に、太陽電池モジュールとしては、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン太陽電池モジュールが選択されます。 LED ランプ ホルダーは通常、高出力 LED 光源を使用します。 コントローラは通常、街灯柱に設置され、調光、時間制御、過充電および過放電保護、逆接続保護機能を備えています。 より高度なコントローラーには、四季の点灯時間の調整機能、ハーフパワー機能、インテリジェントな充放電機能が備わっています。 一般に、バッテリーは地下に配置されるか、バルブ制御式鉛酸バッテリー、コロイドバッテリー、鉄アルミニウムバッテリー、またはリチウムバッテリーを使用できる特別なバッテリー絶縁ボックスが設置されます。 ソーラーランプは溝や配線を必要とせずに完全に自動で点灯しますが、ランプポールは埋め込み部分（コンクリートベース）に設置する必要があります。 [2]
LED光源
1. 発光効率が高く、消費電力が低く、寿命が長く、動作温度が低い。
2. 強い安全性と信頼性。
3. 反応速度が速く、ユニットサイズが小さく、グリーンで環境に優しい。
同じ明るさの場合、消費電力は白熱灯の10分の1、蛍光灯の3分の1、寿命は白熱灯の50倍、蛍光灯の20倍です。 白熱灯、蛍光灯、ガス放電灯に続く第4世代の照明製品です。
単一の高出力超高輝度 LED の出現により、LED 応用分野が高効率照明光源市場に参入することが可能になり、エジソンが白熱灯を発明して以来の人類の偉大な発明の 1 つとなるでしょう。 [3]
バッテリーアセンブリブラケット
1) 傾斜設計
年間を通じてできるだけ多くの日射を受けるためには、太陽電池モジュールの最適な傾斜角を選択する必要があります。
太陽電池モジュールの最適な傾斜角に関する議論は、さまざまな地域で使用される場合のさまざまな地域に基づいています。
2）耐風設計
太陽光発電街路照明システムにおいて、構造上大きな注意が必要となるのは耐風設計です。 耐風設計は主に 2 つの部分に分かれています。1 つはバッテリー モジュール ブラケットの耐風設計で、もう 1 つは街灯柱の耐風設計です。 上記 2 つの部分を別々に分析してみましょう。
太陽電池モジュールブラケットの耐風設計
電池モジュールメーカーの技術パラメータデータによると、太陽電池モジュールが耐えられる風上圧力は2700Paです。 耐風係数を 27 m/s (レベル 10 の台風に相当) に選択した場合、非粘性流体力学によれば、バッテリー モジュールが受ける風圧はわずか 365 Pa です。したがって、モジュール自体は耐風圧に十分耐えることができます。風速27m/sでも被害なし。 したがって、設計における重要な考慮事項は、バッテリー モジュール ブラケットと街灯柱の間の接続です。
この街路灯システムの設計では、バッテリーモジュールブラケットと街灯ポール間の接続は、ボルトポールを使用して固定および接続されるように設計されています。
(2) 街路灯ポールの耐風設計
街路灯のパラメータは次のとおりです。
バッテリーパネルの傾斜角 A=16o ランプポールの高さ =5m
街灯柱の底部の溶接幅を設計および選択します δ=4mm 街灯柱の底部の外径 =168mm
溶接箇所の表面が街灯柱の損傷した表面です。 街灯柱の破壊面上の抵抗モーメント W の計算点 P から街灯柱上の電池パネル作用荷重 F の作用線までの距離は、次のようになります。
PQ=[5000 プラス（168 プラス 6）/tan16o] × Sin16o=1545mm=1.545m。 したがって、街灯柱の破壊面における風荷重の作用モーメントは、M=F × 1.545 となります。
設計最大許容風速 27m/s に基づき、2 × 30W デュアルヘッドソーラー街路灯パネルの基本荷重は 730N です。 安全率 1.3 を考慮すると、F=1.3 × 730=949N となります。
したがって、M=F × 1.545=949 × 1.545=1466Nm
数学的導出によれば、円形破壊面の抵抗モーメントは W=π × （3r2 δ プラス 3r δ 2 プラス δ 3） となります。
上の式で、r はリングの内径、δ は円の幅です。
破壊面の抵抗モーメント W=π × （3r2 δ プラス 3r δ 2 プラス δ 3）
=π × （3 × 842 × 4 プラス 3 × 84 × 42 プラス 43）= 88768mm3
=88.768 × 10－6 m3
破壊面上の風荷重の作用モーメントによって生じる応力=M/W
= 1466/（88.768 × 10－6） =16.5 × 106pa =16.5 Mpa<<215Mpa
ここで、215 MPa は Q235 鋼の曲げ強度です。
したがって、設計で選択された溶接幅は要件を満たしています。 溶接品質が保証できる限り、街灯柱の耐風性は問題ありません。
コントローラ
ソーラー充放電コントローラーの主な機能は蓄電池を保護することです。 基本機能には、過充電保護、過放電保護、光量制御、時間制御、逆接続防止、充電トリクル保護、不足電圧保護、防水保護などが含まれなければなりません [1]
1) デバイスの選択
デバイスの選択に関しては、現在、シングルチップコンピュータとコンパレータを使用する多くのオプションがあり、それぞれに独自の特徴と利点があります。 したがって、対応するオプションは顧客ベースのニーズと特性に基づいて選択する必要がありますが、ここでは詳しく説明しません。
2) 表面処理
このシリーズの製品は、主にFPプロの建材コーティングに基づいた新しい静電コーティング技術を採用しており、製品の表面の色と環境の調整に対する顧客の要件を満たすことができます。 同時に、製品は高い自浄性能、強力な耐食性、耐老化性を備えており、あらゆる気候環境に適しています。 処理プロセスは溶融亜鉛めっきに基づいてコーティングされるように設計されており、製品の性能が大幅に向上し、AAMA 2605.2005 の最も厳しい要件を満たしています。 他の指標は GB の関連要件を満たしているか、それを上回っています。
3) 充電トリクル保護
Yijia ソーラー パネルでバッテリーを充電する場合、ピーク電圧に達した後もバッテリーが高電圧で充電され続けると、水の損失やバッテリーの制御不能が発生する可能性があります。 充電を停止すれば、バッテリーが飽和することはありません。 このコントローラーは、ピーク電圧まで充電した後、すぐに 1V 減圧し、トリクル充電状態に入り、水の損失や制御の喪失を回避しながら、バッテリーを完全な状態で安定させることができます。 バッテリーの周期充電と同様に、バッテリーを効果的に保護するだけでなく、バ​​ッテリーの充電時間が長くなり、耐用年数が長くなります。 [4]