监控系统太阳能板选择方法

  太阳能的应用已经很普遍，针对野外如荒山、公路、鱼塘等不方便监控供电的环境，太阳能发电为视频监控的供电提供了很好的解决方案，本文详细介绍太阳能监控系统所运用到的设备，及其整体方案的设计。

一.太阳能供电设备

1.太阳能板

（1）分类

太阳能板的材质主要有：单晶硅、多晶硅、非晶硅等材质。

单晶硅太阳能板：光电转换效率为15%左右，高的达到24%，这是所有种类的太阳能板中光电转换效高的，但制作成本较高。使用寿命一般可达15年，高可达25年。

多晶硅太阳能板：光电转换率在12%左右，成本比单晶硅略低，使用寿命比单晶硅的短。

非晶硅太阳能板：在弱光环境下也可以发电，国际先进水平的非晶硅太阳能板光电转化率在10%左右，且随着时间推移，转换效率不断衰减。

（2）参数

峰值功率：即在日照强时太阳能板的功率，单位为W。

工作电压

尺寸：即太阳能板的大小。

光电转换率：太阳能电池板把太阳光能转化为电能的效率。

2.太阳能控制器

太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器，是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。它对蓄电池的充、放电条件加 以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个光伏供电系统的核心控制部分。

3.蓄电池

蓄电池顾名思义就是蓄电的，它主要储存由太阳能电池板转化过来的电能，可以多次循环使用。在全程监控系统中．有的设备需要提供220V、110V的交流电源，而太阳能的直接输出一般为1 2VDc、24VDc、48VDc。所以为了能给22VAC、11OVAc的设备提供电源，系统中就必须增加直流／交流逆变器，将太阳能光伏发电系统中产生的直流电能转化为交流电能。

蓄电池的容量：=放电电流×放电时间

单位为AH：例如50AH是指可提供50A的电流持续1小时。

电压：监控系统配备一般为12V

二.工作原理

  1）.当太阳光照较强时，太阳能光伏组件产生的电流汇聚到控制器，控制器进行供电监控。太阳能光伏组件通过控制器给视频监控部件供电，同时将多于的能量储存在储能系统中。 

    2）.当太阳光照较弱时，太阳能储能单元板的发电满足不了视频监控需求的能量时，负载除从太阳能储能单元板获取能量以外，储能系统同时处于放电状态以满足视频监控稳定运行。 

3). 当到夜间、阴天等日照条件不好的情况下，转由储能系统给视频监控供电。

三.太阳能监控系统的设计

设计原则：

1、太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？

2、监控设备功率多大？

3、负载电压是多少，直流还是交流？

4、负载每天需要工作多少小时？

5、如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？

1.明确设计元素：负载情况、阴雨天连续工作时长

负载情况即监控设备和传输设备的功率总和。

阴雨天连续工作时长，即阴雨天的情况下，储能系统给视频监控供电的持续时间。

2.配置设备参数

蓄电池

假设，某太阳能供电监控系统，所有设备总功率为45W，要求阴雨天持续工作3天，来计算其需要的配置。

每天用电量：45W*24小时=1080Wh

如果用12V电池，电池留余量，放电深度0.9，则每天用的电池Ah数为：1080Wh/12V/0.9=100Ah

三天需要的电池Ah量为 100Ah*3天=300Ah

所以，选择12V 300Ah的电池比较好，如果用100Ah的电池，则用三块。

当然，实际的电池容量设计要考虑到温度、环境等很多系数，具体如下：

太阳能板

一般选择单晶硅太阳能板，因为其光电转换率高，还要根据有效日照时间、不同光照强度的光电转换效率，以及阴雨天实际转换效率来选择其功率，以满足整个供电系统的需要。

太阳能控制器

太阳能控制的额定电流不应小于太阳能电流板的大发出电流，以免造成器件损坏或者电量损失。对于日照量好的地方可为电池板大输出电流的120%，对于日照量不好的地方则可适当的减小。

解决了供电的问题，太阳能监控系统的传输，采用网桥或者4G实现无线传输，把视频信号传到后端即可，到此，就完成了整套太阳能监控系统的设计。