【摘 要】
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一、项目背景 绿色环保双模充发电演示箱从环保、节能等方面设计制作,能直接向学生展示太阳能和手摇机械能(风能)等清洁自然能源的应用前景。单独的太阳能或手摇(风能)系统,由于受时间和地域的限制,很难全天利用太阳能和手摇机械能(风能)资源。而太阳能与手摇机械能(风能)在时间上和地域上都有很强的互补性:白天光照强时风小,夜间光照弱时,风能由于地表温差变化大而增强,晴天可利用太阳光照发电,产生电能,阴
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一、项目背景
绿色环保双模充发电演示箱从环保、节能等方面设计制作,能直接向学生展示太阳能和手摇机械能(风能)等清洁自然能源的应用前景。单独的太阳能或手摇(风能)系统,由于受时间和地域的限制,很难全天利用太阳能和手摇机械能(风能)资源。而太阳能与手摇机械能(风能)在时间上和地域上都有很强的互补性:白天光照强时风小,夜间光照弱时,风能由于地表温差变化大而增强,晴天可利用太阳光照发电,产生电能,阴雨天和夜晚可利用风力发电,产生电能。
绿色环保双模充发电演示箱具备了太阳能产品和手摇机械能(风能)产品的双重优点,弥补了手摇(风能)供电或太阳能供电的单一性,采撷世界上最为充足的两种自然能源作为互补式供电系统,使供电系统更具安全性、清洁性。
二、原理及使用方法
1.应用原理
该项目集成了手摇机械能(风能)、太阳能、双模互补发电、双蓄电池互换储能,可同时充电和放电。演示箱是由太阳能光伏电池和手摇机械能(风力)发电机共同组成发电单元,由控制系统对其进行处理,经过控制器将光伏电池、手摇机械能(风力)发电机发出的能量转化为直流电压对双蓄电池充电,在蓄电池未充满时,控制器控制装置最大限度的对蓄电池充电,当蓄电池充满时控制太阳能、手摇机械能(风力)发电机发出的电力,使蓄电池处于浮充状态,从而有效的保护蓄电池,延长其使用寿命。
2.设计要素
演示箱的简单配件:应用废兆欧表发电机改装的手摇发电机、1.5V太阳能电池5块,6V2Ah蓄电池2块及控制系统等。
太阳能发电单元设计需要考虑的因素:太阳能发电系统在哪里使用;该地日光辐射情况如何;系统的负载功率多大;系统的输出电压是多少。直流还是交流:系统每天需要工作多少小时:如遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天;负载的情况,纯电阻性、电容性还是电感性,启动电流多大;系统需求的数量。
机械能发电单元设计需要考虑的因素:改装手摇发电机要满足蓄电池充电电压、电流参数要求:手摇发电机要有机械稳速装置。
铅酸太阳能电池充电器设计需要考虑的因素:太阳能极板的转换效率如何提高;铅酸电池的化成制度要清楚(恒流、恒压及涓流);铅酸电池的寿命(采用成熟的胶体电池);充电器的设计智能的或者与其相适应的电源管理模块。
四、创新点
1.应用绿色环保能源,对解决“能源”与“环保”这两大世界难题具有一定意义。
2.使用太阳能的充电器并不少见,但还能同时利用机械能的却不多见,绿色环保双模充发电演示箱,能够同时支持太阳能和机械能发电。双蓄电池互换储能,可同时充电和放电,可快速充电,充电效率高,荷电状态可监控,整个装置可独立离供电网演示,可应用到无供电网地区。
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