太陽能的應用已經很普遍，針對野外如荒山、公路、魚塘等不方便監(jiān)控供電的環(huán)境，太陽能發(fā)電為視頻監(jiān)控的供電提供了很好的解決方案，本文詳細介紹太陽能監(jiān)控系統(tǒng)所運用到的設備，及其整體方案的設計。
一.太陽能供電設備
1.太陽能板
（1）分類
太陽能板的材質主要有：單晶硅、多晶硅、非晶硅等材質。
單晶硅太陽能板：光電轉換效率為15%左右，高的達到24%，這是所有種類的太陽能板中光電轉換效高的，但制作成本較高。使用壽命一般可達15年，高可達25年。
多晶硅太陽能板：光電轉換率在12%左右，成本比單晶硅略低，使用壽命比單晶硅的短。
非晶硅太陽能板：在弱光環(huán)境下也可以發(fā)電，國際水平的非晶硅太陽能板光電轉化率在10%左右，且隨著時間推移，轉換效率不斷衰減。
（2）參數
峰值功率：即在日照強時太陽能板的功率，單位為W。
工作電壓
尺寸：即太陽能板的大小。
光電轉換率：太陽能電池板把太陽光能轉化為電能的效率。
2.太陽能控制器
太陽能控制器全稱為太陽能充放電控制器，是用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，控制多路太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給太陽能逆變器負載供電的自動控制設備。它對蓄電池的充、放電條件加 以規(guī)定和控制，并按照負載的電源需求控制太陽電池組件和蓄電池對負載的電能輸出，是整個光伏供電系統(tǒng)的核心控制部分。
3.蓄電池
蓄電池顧名思義就是蓄電的，它主要儲存由太陽能電池板轉化過來的電能，可以多次循環(huán)使用。在全程監(jiān)控系統(tǒng)中．有的設備需要提供220V、110V的交流電源，而太陽能的直接輸出一般為1 2VDc、24VDc、48VDc。所以為了能給22VAC、11OVAc的設備提供電源，系統(tǒng)中就增加直流／交流逆變器，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中產生的直流電能轉化為交流電能。
蓄電池的容量：=放電電流×放電時間
單位為AH：例如50AH是指可提供50A的電流持續(xù)1小時。
電壓：監(jiān)控系統(tǒng)配備一般為12V
二.工作原理
1）.當太陽光照較強時，太陽能光伏組件產生的電流匯聚到控制器，控制器進行供電監(jiān)控。太陽能光伏組件通過控制器給視頻監(jiān)控部件供電，同時將多于的能量儲存在儲能系統(tǒng)中。
2）.當太陽光照較弱時，太陽能儲能單元板的發(fā)電滿足不了視頻監(jiān)控需求的能量時，負載除從太陽能儲能單元板獲取能量以外，儲能系統(tǒng)同時處于放電狀態(tài)以滿足視頻監(jiān)控穩(wěn)定運行。
3). 當到夜間、陰天等日照條件不好的情況下，轉由儲能系統(tǒng)給視頻監(jiān)控供電。
三.太陽能監(jiān)控系統(tǒng)的設計
設計原則：
1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？
2、監(jiān)控設備功率多大？
3、負載電壓是多少，直流還是交流？
4、負載每天需要工作多少小時？
5、如遇到沒有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？
1.明確設計元素：負載情況、陰雨天連續(xù)工作時長
負載情況即監(jiān)控設備和傳輸設備的功率總和。
陰雨天連續(xù)工作時長，即陰雨天的情況下，儲能系統(tǒng)給視頻監(jiān)控供電的持續(xù)時間。
2.配置設備參數
蓄電池
假設，某太陽能供電監(jiān)控系統(tǒng)，所有設備總功率為45W，要求陰雨天持續(xù)工作3天，來計算其需要的配置。
每天用電量：45W*24小時=1080Wh
如果用12V電池，電池留余量，放電深度0.9，則每天用的電池Ah數為：1080Wh/12V/0.9=100Ah
三天需要的電池Ah量為 100Ah*3天=300Ah
所以，選擇12V 300Ah的電池比較好，如果用100Ah的電池，則用三塊。
當然，實際的電池容量設計要考慮到溫度、環(huán)境等很多系數，具體如下：
太陽能板
一般選擇單晶硅太陽能板，因為其光電轉換率高，還要根據有效日照時間、不同光照強度的光電轉換效率，以及陰雨天實際轉換效率來選擇其功率，以滿足整個供電系統(tǒng)的需要。
太陽能控制器
太陽能控制的額定電流不應小于太陽能電流板的大發(fā)出電流，以免造成器件損壞或者電量損失。對于日照量好的地方可為電池板大輸出電流的120%，對于日照量不好的地方則可適當的減小。
解決了供電的問題，太陽能監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸，采用網橋或者4G實現(xiàn)無線傳輸，把視頻信號傳到后端即可，到此，就完成了整套太陽能監(jiān)控系統(tǒng)的設計。
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