太阳能供电设计

来源:国家公务员 发布时间:2020-11-11 点击:

 电源设计师灌区信息化涉及的重要组成部分,提供满足设备要求的电压和功率信息化系统正常运行对电源设计的基本要求。对于信息中心及分中心来说,一般能够得到市电,且稳定性好,但也要有 UPS 和备用电源备不时之需。信息采集设备所在的野外现场,需要 24 小时不间断、全天候连续工作,而没有市电接入既不经济又不稳定,因此,选择长时间稳定的电源是一个极为关键的问题,太阳能电池加铅酸蓄电池是一个方案之一,阳光充足时太阳能电池为中断供电并向铅蓄电池充电,阳光强度不够时由蓄电池向终端供电。

 1 太阳能供电设计

  遥测系统测站均采用 12V(标称值)蓄电池供电,对电源的设计要求是:  电压:允许变幅 10 ~ 20 V。

  电流:应能瞬间提供 1A 电流;  容量:用太阳能或交流电浮充蓄电池供电,应保证设备能长期可靠工作。

  电池类别:采用大于 10Ah 的密封电池或固体电池。

 水情自动测报系统的绝大多数站点都处在偏僻、交通不便、供电困难的地区,有些甚至在高山上。这些地点大多没有交流电源,即使有但电源质量和可靠性都很差,电压和周波极不稳定,停电频繁。因此,供电问题就成为水情自动测报系统能否可靠运行的关键之一。在水情自动测报系统中,常用的供电方式有三种: 太阳能 蓄电池 测报终端

  蓄电池组供电

 这种供电方式的优点是可以避免从交流电引入的工业干扰和雷电干扰,缺点是要定期充电和维护,加大了维护人员的工作量。

 蓄电池组供电,交流浮充的供电方式

 这种供电方式只要较小的蓄电池组,就可以使功耗较大的中继站长期运行。对无交流电的站点,如架设线路的投资太大,一般不采用这种方式.有些站点交流供电不正常,交流电网辐射面广,遭雷击的概率高,容易损坏系统设备,需要采取一定的防雷措施。对于耗电比较小的遥测站,相对于其他方式,其投资较大。所以这种供电方式目前已很少在比较偏僻的遥测站使用。对耗电比较大的卫星遥测站和中继站,可采用这种方式。

 蓄电池组供电、太阳能电池浮充的供电方式。

 这种供电方式只要经过合理的设计,都可以保证站点的不间断运行。它避免了从电源上引入的各种工业干扰和雷击干扰。目前,水情自动测报系统中的遥测站大都采用这种供电方式。

 1.蓄电池组 采用上述电池浮充供电方式时,蓄电池的性能是关键。在各种蓄电池中,性能最优者属碱性蓄电池,它的低温特性和过量充电性能较好,自动放电小,但价格较高,容量不大,一般的非密封酸性蓄电池电解液容易挥发,不宜在水情监测系统中使用。免维护密封酸性蓄电池具有良好的性能价格比,故目前使用较多。

 根据我们长期从事水情监测系统设计的经验,通过经费核算及考虑防雷要求,遥测站使用太阳能电池和蓄电池组合的浮充供电系统。铅酸全密封酸性蓄电池具有良好的低温特性和充电特

  性,而且免维护,因而遥测设备用它供电是理想的,为保证最长连续无日照期间也能供电,必须选择蓄电池的容量。在本系统中采用胶状电解质全密封免维护铅酸蓄电池作为系统的直流电源。

 太阳能浮充供电的蓄电池容量的计算:

 首先计算日耗电量:

 工作电压:12.0V; 静态电流:20mA 可计算出日耗电量:Q L ≈ 静态电流×24 小时 = 0.5Ah

  估算所需电池容量:

 最大的连续无日照时间:假定最大连续无日照时间为 30天。

 容量修正系数:考虑蓄电池容量周期性的降落和老化,通常选为 0.8; 因此蓄电池容量:

 C = 日耗电量×最大的连续无日照时间÷容量修正系数 = 0.5Ah×30÷0.8 = 18.75Ah 考虑到其他情况,本系统水情遥测站需采用 32Ah 的蓄电池。

 2.太阳能电池板 硅太阳能电池是将光能直接转换成电能的半导体器件。具有体积小、可靠性高、寿命长、无环境污染、使用维护方便等特点。它可以单独使用,也可以多个连接起来组成在方阵使用,与蓄电池配合可作为直流电源供昼夜、阴雨天连续使用。水文遥测系统中使用极为广泛。

 硅太阳能电池按制造工艺的不同主要分为单晶硅和非晶硅太阳能电池:

  非晶硅太阳能电池组合板是应用克罗拉标准工艺在玻璃基板上沉积制成的非晶薄膜器件。其外部采用玻璃密封保护。由于其生产技术和工艺特点,成本较低。深圳宇康太阳能有限公司生产的非晶硅太阳能电池虽然价格低,但结构不牢固,无安装支架,使用很不方便。而且使用寿命短也比单晶硅太阳能电池短。

 单晶硅太阳能电池是利用 P-N 结的光生伏特效应将太阳能直接转换成电能的一种半导体器件。根据工作电压和工作电流的需要可将单晶硅太阳能电池串联或并联成组合板并加以封装。这种太阳能电池结构牢固,其使用寿命长达二十年以上。是一种理想的永久性可再生能源,非常适合在水文遥测系统中使用。

 对单晶硅太阳能电池而言,常用的充 12V 电池的太阳能电池的最大功率(Pm)点的电压 VOC 为 16.8V,因此 1W 的太阳能电池的 ISC 为 60mA。由于 12V 蓄电池的工作电压 12.5V,太阳能电池充电电流一般为 70mA 左右。

 太阳能供电系统主要由硅太阳能电池方阵、充电控制器、蓄电池组以及防反充二极管组成,如图 5.2 所示:

 硅太

 阳能

 电池

 板

 充电

 控制器

 用

 电

 负

 载

 蓄

 电

 池

 组

 图

 5.2

 太阳能充电系统方框图

 按照使用要求,将太阳能电池组件串联或并联组成太阳能电池方

  阵。蓄电池是太阳能电池方阵的储能装置。充电控制器通常由电子线路和电子开关组成。其作用如下:

 1.当蓄电池过充电或过放电时,可以报警或自动切断线路,保护蓄电池。

 2.按需要给出高精度的恒电压或恒电流。

 3.当负载短路时,可以自动断开。

 4.当蓄电池有故障时可以自动切换,接通备用蓄电池,以保证负载正常用电。

 5.防反冲二极管的作用是避免太阳能电池方阵欠压时,蓄电池通过太阳能电池放电。要求能承受足够大的电流,且正向压降小,反向饱和电流也小。

 太阳能电池功率的计算:

 遥测站太阳能电源系统的设计,由于无人值守,且要求连续不间断供电,需要考虑因素多而且复杂。

 首先计算的日用电量 Q L ,然后计算太阳能电池容量:

 太阳能电池容量的计算与当地的地理位置、太阳辐射、气侯等因素有关。首先计算标准辐照度下当地的年平均日照时数 H(h)

 H= 年辐射总量(kcal/cm2 )×1.63(Wh/kcal)

 365×0.1(W/cm2 )

 式中 0.1W/cm2 是 25℃,AM1.5 光谱时的辐照度,也是太阳能电池的标准测试条件。

 各类地区的年辐射总量见下表:

 我国各类地区太阳能年辐射量表 等级 地区 年总辐射 (kcal/cm2)

  1 宁夏北部、甘肃西部、新疆东南部、 青海西部、西藏西部 160~200

 2 河北西北部、山西北部、内蒙古、宁夏南部、 甘肃中部、青海东部、西藏东南部、新疆南边

 150~160

 3 云南、山东、河南、河北东南部、山西南部、 新疆北部、吉林、辽宁、陕西北部、甘肃东南部、安徽北部、广东南部、福建南部、江苏北部

 120~140

 4 湖南、广西、江西、浙江、湖北、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、黑龙江、安徽南部

 100~120 5 四川、贵州 80~120 为了接收较强的太阳辐射,各类地区的太阳能电池的安装角度有所不同。一般情况下,安装角度等于当地的纬度。

 在标准状态下,每瓦的太阳能电池输出电流为 70mA,则太阳能电池的功率 P 由下式决定: P= 日用电量(Ah)×工作电压(V)×太阳能电池修正系数 0.07(A/W)×H(h)×12.5(V)×蓄电池放电深度 太阳能电池修正系数是考虑灰尘、气候、蓄电池特性等方面的影响,一般取 1.2,蓄电池放电深度为 80%。

 对河南临邑县地区可以计算出 H=5.36h。Q L =0.5Ah。

 因此,水情测站站所需的太阳能电池的功率为 P=10W。

 由于太阳能电池具有负电功率温度系数,对高温地区的使用量还应增加一些,一般可采用 16W 的太阳能电池板。

 当我被上帝造出来时,上帝问我想在人间当一个怎样的人,我不假思索的说,我要做一个伟大的世人皆知的人。于是,我降临在了人间。

  我出生在一个官僚知识分子之家,父亲在朝中做官,精读诗书,母亲知书答礼,温柔体贴,父母给我去了一个好听的名字:李清照。

 小时侯,受父母影响的我饱读诗书,聪明伶俐,在朝中享有“神童”的称号。小时候的我天真活泼,才思敏捷,小河畔,花丛边撒满了我的诗我的笑,无可置疑,小时侯的我快乐无虑。

 “兴尽晚回舟,误入藕花深处。争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭。”青春的我如同一只小鸟,自由自在,没有约束,少女纯净的心灵常在朝阳小,流水也被自然洗礼,纤细的手指拈一束花,轻抛入水,随波荡漾,发髻上沾着晶莹的露水,双脚任水流轻抚。身影轻飘而过,留下一阵清风。

 可是晚年的我却生活在一片黑暗之中,家庭的衰败,社会的改变,消磨着我那柔弱的心。我几乎对生活绝望,每天在痛苦中消磨时光,一切都好象是灰暗的。“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。

 最后,香消玉殒,我在痛苦和哀怨中凄凉的死去。

  在天堂里,我又见到了上帝。上帝问我过的怎么样,我摇摇头又点点头,我的一生有欢乐也有坎坷,有笑声也有泪水,有鼎盛也有衰落。我始终无法客观的评价我的一生。我原以为做一个着名的人,一生应该是被欢乐荣誉所包围,可我发现我错了。于是在下一轮回中,我选择做一个平凡的人。

 我来到人间,我是一个平凡的人,我既不着名也不出众,但我拥有一切的幸福:我有温馨的家,我有可亲可爱的同学和老师,我每天平凡而快乐的活着,这就够了。

 天儿蓝蓝风儿轻轻,暖和的春风带着春的气息吹进明亮的教室,我坐在教室的窗前,望着我拥有的一切,我甜甜的笑了。我拿起手中的笔,不禁想起曾经作诗的李清照,我虽然没有横溢的才华,但我还是拿起手中的笔,用最朴实的语言,写下了一时的感受:

 人生并不总是完美的,每个人都会有不如意的地方。这就需要我们静下心来阅读自己的人生,体会其中无尽的快乐和与众不同。

  “富不读书富不久,穷不读书终究穷。”为什么从古到今都那么看重有学识之人?那是因为有学识之人可以为社会做出更大的贡献。那时因为读书能给人带来快乐。

 自从看了《丑小鸭》这篇童话之后,我变了,变得开朗起来,变得乐意同别人交往,变得自信了……因为我知道:即使现在我是只“丑小鸭”,但只要有自信,总有一天我会变成“白天鹅”的,而且会是一只世界上最美丽的“白天鹅”…… 我读完了这篇美丽的童话故事,深深被丑小鸭的自信和乐观所折服,并把故事讲给了外婆听,外婆也对童话带给我们的深刻道理而惊讶不已。还吵着闹着多看几本名着。于是我给外婆又买了几本名着故事,她起先自己读,读到不认识的字我就告诉她,如果这一面生字较多,我就读给她听整个一面。渐渐的,自己的语文阅读能力也提高了不少,与此同时我也发现一个人读书的乐趣远不及两个人读的乐趣大,而两个人读书的乐趣远不及全家一起读的乐趣大。于是,我便发展“业务”带动全家一起读书……现在,每每遇到好书大家也不分男女老少都一拥而上,争先恐后“抢书”,当我说起我最小应该让我的时候,却没有人搭理我。最后还

  把书给撕坏了,我生气地哭了,妈妈一边安慰我一边对外婆说:“孩子小,应该让着点。”外婆却不服气的说:“我这一把年纪的了,怎么没人让我呀?”大家人你一言我一语,谁也不肯相让……读书让我明白了善恶美丑、悲欢离合,读一本好书,犹如同智者谈心、谈理想,教你辨别善恶,教你弘扬正义。读一本好书,如品一杯香茶,余香缭绕。读一本好书,能使人心灵得到净化。书是我的老师,把知识传递给了我;书是我的伙伴,跟我诉说心里话;书是一把钥匙,给我敞开了知识的大门;书更是一艘不会沉的船,引领我航行在人生的长河中。其实读书的真真乐趣也就在于此处,不是一个人闷头苦读书;也不是读到好处不与他人分享,独自品位;更不是一个人如痴如醉地沉浸在书的海洋中不能自拔。而是懂得与朋友,家人一起分享其中的乐趣。这才是读书真正之乐趣呢!这所有的一切,不正是我从书中受到的教益吗? 我阅读,故我美丽;我思考,故我存在。我从内心深处真切地感到:我从读书中受到了教益。当看见有些同学宁可买玩具亦不肯买书时,我便想到培根所说的话:“世界上最庸俗的人是不读书的人,最吝啬的人是不买书的人,最可怜的人是与书无缘的人。”

  许许多多的作家、伟人都十分喜欢看书,例如毛泽东主席,他半边床上都是书,一读起书来便进入忘我的境界。

 书是我生活中的好朋友,是我人生道路上的航标,读书,读好书,是我无怨无悔的追求。

 下午 13:00—17:00 B.实行不定时工作制的员工,在保证完成甲方工作任务情况下,经公司同意,可自行安排工作和休息时间。

 3.1.2 打卡制度

 3.1.2.1 公司实行上、下班指纹录入打卡制度。全体员工都必须自觉遵守工作时间,实行不定时工作制的员工不必打卡。

 3.1.2.2 打卡次数:一日两次,即早上上班打卡一次,下午下班打卡一次。

 3.1.2.3 打卡时间:打卡时间为上班到岗时间和下班离岗时间;

 3.1.2.4 因公外出不能打卡:因公外出不能打卡应填写《外勤登记表》,注明外出日期、事由、外勤起止时间。因公外出需事先申请,如因特殊情况不能事先申请,应在事毕到岗当日完成申请、审批手续,否则按旷工处理。因停电、卡钟(工卡)故障未打卡的员工,上班前、下班后要及时到部门考勤员处填写《未打卡补签申请表》,由直接主管签字证明当日的出勤状况,报部门经理、人力资源部批准后,月底由部门考勤员据此上报考勤。上述情况考勤由各部门或分公司和项目文员协助人力资源部进行管理。

 3.1.2.5 手工考勤制度 3.1.2.6 手工考勤制申请:由于工作性质,员工无法正常打卡(如外围人员、出差),可由各部门提出人员名单,经主管副总批准后,报人力资源部审批备案。

 3.1.2.7 参与手工考勤的员工,需由其主管部门的部门考勤员(文员)或部门指定人员进行考勤管理,并于每月 26 日前向人力资源部递交考勤报表。

 3.1.2.8 参与手工考勤的员工如有请假情况发生,应遵守相关请、休假制度,如实填报相关表单。

 3.1.2.9 外派员工在外派工作期间的考勤,需在外派公司打卡记录;如遇中途出差,持出差证明,出差期间的考勤在出差地所在公司打卡记录; 3.2 3.2 加班管理 加班管理

 3.2.1 定义 加班是指员工在节假日或公司规定的休息日仍照常工作的情况。

 A.现场管理人员和劳务人员的加班应严格控制,各部门应按月工时标准,合理安排工作班次。部门经理要严格审批员工排班表,保证员工有效工时达到要求。凡是达到月工时标准的,应扣减员工本人的存休或工资;对超出月工时标准的,应说明理由,报主管副总和人力资源部审批。

 B.因员工月薪工资中的补贴已包括延时工作补贴,所以延时工作在4小时(不含)以下的,不再另计加班工资。因工作需要,一般员工延时工作4小时至8小时可申报加班半天,超过8小时可申报加班1天。对主管(含)以上管理人员,一般情况下延时工作不计加班,因特殊情况经总经理以上领导批准的延时工作,可按以上标准计加班。

 3.2.2.2 员工加班应提前申请,事先填写《加班申请表》,因无法确定加班工时的,应在本次加班完成后 3 个工作日内补填《加班申请表》。《加班申请表》经部门经理同意,主管副总经理审核报总经理批准后有效。《加班申请表》必须事前当月内上报有效,如遇特殊情况,也必须在一周内上报至总经理批准。

  如未履行上述程序,视为乙方自愿加班。

 3.2.2.3 员工加班,也应按规定打卡,没有打卡记录的加班,公司不予承认;有打卡记录但无公司总经理批准的加班,公司不予承认加班。

 3.2.2.4 原则上,参加公司组织的各种培训、集体活动不计加班。

 3.2.2.5加班工资的补偿:员工在排班休息日的加班,可以以倒休形式安排补休。原则上,员工加班以倒休形式补休的,公司将根据工作需要统一安排在春节前后补休。加班可按1:1的比例冲抵病、事假。

 3.2.3 加班的申请、审批、确认流程 3.2.3.1《加班申请表》在各部门文员处领取,加班统计周期为上月 26 日至本月 25 日。

 3.2.3.2员工加班也要按规定打卡,没有打卡记录的加班,公司不予承认。各部门的考勤员(文员)负责《加班申请表》的保管及加班申报。员工加班应提前申请,事先填写《加班申请表》加班前到部门考勤员(文员)处领取《加班申请表》,《加班申请表》经项目管理中心或部门经理同意,主管副总审核,总经理签字批准后有效。填写并履行完审批手续后交由部门考勤员(文员)保管。

 3.2.3.3部门考勤员(文员)负责检查、复核确认考勤记录的真实有效性并在每月27日汇总交人力资源部,逾期未交的加班记录公司不予承认。

  下午 13:00—17:00 度。全体员工都必须自觉遵守工作时间,实行不定时工作制的员工不必打卡。

 3.1.2.2 打卡次数:一日两次,即早上上班打卡一次,下午下班打卡一次。

 3.1.2.3 打卡时间:打卡时间为上班到岗时间和下班离岗时间;

 3.1.2.4 因公外出不能打卡:因公外出不能打卡应填写《外勤登记表》,注明外出日期、事由、外勤起止时间。因公外出需事先申请,如因特殊情况不能事先申请,应在事毕到岗当日完成申请、审批手续,否则按旷工处理。因停电、卡钟(工卡)故障未打卡的员工,上班前、下班后要及时到部门考勤员处填写《未打卡补签申请表》,由直接主管签字证明当日的出勤状况,报部门经理、人力资源部批准后,月底由部门考勤员据此上报考勤。上述情况考勤由各部门或分公司和项目文员协助人力资源部进行管理。

 3.1.2.5 手工考勤制度 3.1.2.6 手工考勤制申请:由于工作性质,员工无法正常打卡(如外围人员、出差),可由各部门提出人员名单,经主管副总批准后,报人力资源部审批备案。

 3.1.2.7 参与手工考勤的员工,需由其主管部门的部门考勤员(文员)或部门指定人员进行考勤管理,并于每月 26 日前向人力资源部递交考勤报表。

 3.1.2.8 参与手工考勤的员工如有请假情况发生,应遵守相关请、休假制度,如实填报相关表单。

 3.1.2.9 外派员工在外派工作期间的考勤,需在外派公司打卡记录;如遇中途出差,持出差证明,出差期间的考勤在出差地所在公司打卡记录; 3.2 3.2 加班管理 加班管理

 3.2.1 定义 加班是指员工在节假日或公司规定的休息日仍照常工作的情况。

 A.现场管理人员和劳务人员的加班应严格控制,各部门应按月工时标准,合理安排工作班次。部门经理要严格审批员工排班表,保证员工有效工时达到要求。凡是达到月工时标准的,应扣减员工本人的存休或工资;对超出月工时标准的,应说明理由,报主管副总和人力资源部审批。

 B.因员工月薪工资中的补贴已包括延时工作补贴,所以延时工作在4小时(不含)以下的,不再另计加班工资。因工作需要,一般员工延时工作4小时至8小时可申报加班半天,超过8小时可申报加班1天。对主管(含)以上管理人员,一般情况下延时工作不计加班,因特殊情况经总经理以上领导批准的延时工作,可按以上标准计加班。

  3.2.2.2 员工加班应提前申请,事先填写《加班申请表》,因无法确定加班工时的,应在本次加班完成后 3 个工作日内补填《加班申请表》。《加班申请表》经部门经理同意,主管副总经理审核报总经理批准后有效。《加班申请表》必须事前当月内上报有效,如遇特殊情况,也必须在一周内上报至总经理批准。如未履行上述程序,视为乙方自愿加班。

 3.2.2.3 员工加班,也应按规定打卡,没有打卡记录的加班,公司不予承认;有打卡记录但无公司总经理批准的加班,公司不予承认加班。

 3.2.2.4 原则上,参加公司组织的各种培训、集体活动不计加班。

 3.2.2.5加班工资的补偿:员工在排班休息日的加班,可以以倒休形式安排补休。原则上,员工加班以倒休形式补休的,公司将根据工作需要统一安排在春节前后补休。加班可按1:1的比例冲抵病、事假。

 3.2.3 加班的申请、审批、确认流程 3.2.3.1《加班申请表》在各部门文员处领取,加班统计周期为上月 26 日至本月 25 日。

 3.2.3.2员工加班也要按规定打卡,没有打卡记录的加班,公司不予承认。各部门的考勤员(文员)负责《加班申请表》的保管及加班申报。员工加班应提前申请,事先填写《加班申请表》加班前到部门考勤员(文员)处领取《加班申请表》,《加班申请表》经项目管理中心或部门经理同意,主管副总审核,总经理签字批准后有效。填写并履行完审批手续后交由部门考勤员(文员)保管。

 3.2.3.3部门考勤员(文员)负责检查、复核确认考勤记录的真实有效性并在每月27日汇总交人力资源部,逾期未交的加班记录公司不予承认。

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