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1.3 太阳能电池组
考虑到海洋环境台风的影响,尽量减小太阳能板受风面积,根据平台空间的限制,可以选用柔性太阳能板如图3 进行裁减。常规用法为平铺安装在平台上,尽管降低了太阳能发电效率,但增强了系统的可靠性。平台较大时,则可选用防腐蚀支架安装太阳能板。
1.4 供电系统的配置与设计
某大型海洋浮标(图4)负载包含,大型声换能器、雷达反射天线,UHF、VHF 天线,卫星通讯天线、航标灯、声学传感器、水质传感器、中央电子处理系统以及螺旋桨动力装置等。
浮标平均功耗为135W,一天耗电3.24kWh。海洋气候风光互补尤其强烈,没有太阳时则风力较好,无风则太阳较好,中间状态既无风也无太阳天气较少,但考虑系统安全,无充电情况下按照系统可用电三天计算,某外海最低月平均风速为6m/s, 根据所选型的FD-2.0-0.3/8.5 的300W 永磁风力发电机组,发电平均功率为125W,因此要保证系统的用电量,推算得需要太阳能板的每天的发电量为:
3.24kWh-24h×125W=0.24kWh
查询平台安装地日平均光照时长为3.5 小时,因此可以计算选择太阳能板的功率为:
0.24kWh÷3.5=68Wp
考虑系统容量和平台安装角度,微系统留好多倍余量,尽量选取容量大于4×68Wp 的太阳能电池组件,系统选取400Wp 的板子。
而对于蓄电池容量的配置计算。在连续3 天阴雨天的情况下,负载正常工作时所消耗的蓄电池电量为(实际负载功率× 负载加载时间×连续天数)= 9.72kWh。
设置系统采用24V 蓄电池组,不考虑逆变器效率,在70% 安全放电深度条件下,蓄电池的安时数为(蓄电池耗电量/ 放电深度/24V)=578AH。
因此,确定系统选用600AH/24V蓄电池组(200AH/12V 六块/ 三并两串)能满足要求。
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