太阳能监控供电配置

海康威视/大华太阳能监控供电无线监控方案

27018 大华

2017-12-11

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一、 背景：

在一些偏远地区安装监控设备由于距离远，，无市电，无光纤网络，无人看守的三无地区在安装监控设备时，由于无法供电或者供电成本过高，供电不稳定，影响监控设备的稳定运行，在这种情况下可以太阳能光伏发电供电。太阳能供电4G 传输监控和太阳能供电加无线网桥传输监控。太阳能供电系统广泛应用于智慧水利、智慧林业森林防火、智慧交通高速公路监控、智慧电网输电线路在线监测、智慧农业、农业物联网、湿地自然保护区、地质灾害监控预警，石油石化管道监控，国土资源监控，矿山太阳能监控，以及边防哨所监控等太阳能监控供电系统。这些区域往往取电困难，铺设线缆沿途遥远，施工周期长，成本较高；或担心因发生自然灾害电力中断；此两种情况，建议采用太阳能供电、远程4G 或者无线网桥传输方案，此方案属于太阳能独立供电监控，无需铺设任何线缆，大大节省工期和施工成本，可远程查看监控信息。

二、主要应用 主要只用项目

1 高速公路太阳能监器系统

2 森林防火太阳能监控供电系统 3水资源环境监控系统

4海岛边防太阳能监控系统

5油气田管道太阳能监控系统 6平安城市监控系统

7高压输变电线路太阳能监控系统

三、 系统工作原理

太阳能供电系统主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池、相关负载几部分组成，因具体使用条件的不同，产品配置上会有所差异。

风光互补供电加无线网桥系统

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1、不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势。可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的损失；

2、太阳能取之不尽，用之不竭，运行成本很低。太阳能发电安全可靠，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击；

3、太阳能发电没有运动部件，不易用损坏，维护简单，特别适合于无人值守情况下使用。并且方案建设周期短，获取能源花费的时间短；

4、太阳能发电不会产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源。

四、方案设计：太阳能监控供电系统设计主要参数，负载功率，工作时长（球机考虑巡航时间），阴雨天时间，系统电压（DC12/24V AC24V/220V），

（1）太阳能4G监控

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太阳能供电监控优点：

1）根据地区的太阳能资源具体情况和负载耗电量确定太阳能发电的容量。 （2）保证所有监控设备持续稳定供电。

（3）太阳能监控设备考虑全天供电，最大每日供电时间为：24小时。 （4）经济、实用、可靠、安全、低碳。

（5）连续使用阴雨天长，可达5-7天。 （6）可同时提供DC12V 24V 或A24/C220电源。

（7）太阳能发电监控供电系统采用锂电池作为储能设备，工作温度在-30℃~+60℃之间，具有高循环寿命高性能等特点。

（8）采用专用防雷技术，保证系统稳定运行，不受雷雨干扰。 （9）使用监控专用逆变器和控制器，对监控信号的正常接收和传输不产生干扰。

（10）太阳能发电监控供电系统丰富的设计、生产、安装施工经验，大大增加了系统的稳定性和可靠性，延长系统的使用寿命 五、 太阳能供电系统产品介绍： 单晶硅电池板

单晶硅太阳能电池的光电转换效率为18%左右，最高的达到24%，这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命可达25年 MPPT 太阳能控制器：

MPPT 太阳能控制器是第三代技术，最高端的太阳能控制器。MPPT 太阳能控制器,是指具备“最大功率点跟踪”功能的太阳能控制器，是PWM 太阳能控制器的升级换代产品，MPPT 太阳能控制器能够实时检测太阳能板电压和电流，并不断追踪最大功率（P=U*I ），使系统始终以最大功率对蓄电池进行充电，MPPT 跟踪效率

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为99%，整个系统发电效率高达到97%，并且对电池拥有优秀的管理，分为MPPT 充电、恒压均充电和恒压浮充电。随着技术的进步和能源的节约，MPPT 太阳能控制器取代传统PWM 太阳能控制器的趋势是不可逆转的 MPPT 控制器概述

最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking ，简称MPPT)系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使光伏板能够输出更多电能的电气系统能够将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中，可有效地解决常规电网不能覆盖的偏远地区及旅游地区的生活和工业用电，不产生环境污染。

光伏电池的输出功率与MPPT 控制器的工作电压有关，只有工作在最合适的电压下，它的输出功率才会有个唯一的最大值。 P=100W ，U=18V,I=5.55A ；U=16V,I=6.25A ；U=14V,I=7.1A ；可见同样100W 功率，MPPT 提升充电效率7.1/5.55=1.28 MPPT 控制器最高可以提升28%的充电效率。 MPPT 控制器优点 给12V 电池充电，太阳能电池板的输出电压必须高于蓄电池的当前电压，如果太阳能电池板的电压低于电池的电压，那么输出电流就会接近0。所以，为了安全起见，太阳能电池板在制造出厂时，太阳能板的峰值电压（Vpp ）大约在18V 左右，这是以环境温度为25°C 时的标准设定的。当天气非常热的时候，太阳能电池板的峰值电压Vpp 会降到15V 左右，但是在寒冷的天气里，太阳能的峰值电压Vpp 可以达到18V 。

现在，我们再回头来对比MPPT 太阳能控制器和传统太阳能控制器的区别。传统的太阳能充放电控制器就有点象手动档的变速箱，当发动机的转速增高的时候，如果变速箱的档位不相应提高的话，势必会影响车速。但是对于MPPT 太阳能控制器来说，充电参数都是在出厂之前就设定好的，就是说，MPPT 控制器会实时跟踪太阳能板中的最大的功率点，来发挥出太阳能板的最大功效。电压越高，通

过最大功率跟踪，就可以输出更多的电量，从而提高充电效率。理论上讲，使用MPPT 控制器的太阳能发电系统会比传统的效率提高50%，但是跟据我们的实际测试，由于周围环境影响与各种能量损失，最终的效率也可以提高20%-30%。 从这个意义上讲，MPPT 太阳能充放电控制器，势必会最终取代传统太阳能控制器。

锂电池优势

1锂电池相对于普通电池体积要小很多，重量要轻很多。一般同样型号的锂电池只有铅蓄电池一半的大小，重量是铅蓄电池的三分之一。

2、锂电池的寿命一般在5到6年左右，保用期一般也在三年左右，这比普通电池只有一年或者一年半的寿命要多很多，所以不用担心每年要不要换电池，并且消费者使用锂电池相对于普通电动车的电池年使用费要低一百元左右。

3、锂电池相对于普通电池更加绿色，对环境污染很少，因为使用寿命长可以避免普通电池更换带来的对环境的污染。

4、锂电池电动车因为电池体积小、重量低、所以一般轻巧美观、移动方便、很多的锂电池电动车还可以进行折叠。

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