Системы электроснабжения на базе солнечных элементов

Солнечные батареи находят применение во всех видах радиоэлектронной аппаратуры: стационарной, бортовой, носимой, космической. Солнечные элементы устойчивы к воздействиям окружающей среды и могут рабо­тать в диапазоне температур от +80 до минус 150°С. Поверхность полупроводниковых солнечных элементов снабжается просветляющими, радиационно стойкими и теплоотражающими оптическими покрытиями, защищающими солнечные эле­менты от воздействия радиации и снижающими перегрев.

О бычно солнечные батареи используются совместно с аккумуляторными батареями для обеспечения бесперебойного электроснабжения во время слабой освещённости и при её отсутствии. На рис. 3.1 приведена типовая схема включения солнечной БС и аккумуляторной БА батарей.

Рис. 3.1. Типовая схема включения солнечной и аккумуляторной батарей

В схеме предусмотрен развязывающий диод VD1 для предотвращения разрядки батареи аккумуляторов через солнечную батарею.

Основными параметрами солнечных батарей являются:

- напряжение холостого хода при номинальной (паспортной) освещённости;

- рабочее напряжение при номинальной освещённости и номинальном рабочем токе;

- ток замыкания при номинальной освещённости, мА;

- рабочий ток, при котором обеспечивается рабочее напряжение при номинальной (паспортной) освещённости, мА,

- активная площадь батареи, м²;

- допустимые внешние условия.

Солнечные элементы соединяют параллельно-последовательно для получения необходимых напряжений и токов. Удельные харак­теристики батарей определяются солнечными элементами и состав­ляют примерно (100...120) Вт/м².

В табл. 1.6 приведены основные характеристики солнечно - аккумуляторных батарей серии "Электро­ника М1" [16].

Таблица 3.1. Характеристики солнечно-аккумуляторных батарей

Наименование параметра	Модель батареи "Электроника"
	Ml	М2	МЗ
Солнечная батарея Напряжение холостого хода, В, не менее Рабочее напряжение, В, не менее. Ток замыкания, мА, не менее Рабочий ток, мА, не менее	13 9 60 45	4,5 3 220 200	9 6 45 35
Аккумуляторная батарея Рабочее напряжение, В Рабочий ток, мА, не менее Минимальное время зарядки от солнечной батареи, ч Температурный диапазон при эксплуатации, °С	7.5...9 130 5 -20...+40	2,3...2,6 250 3 -20...+50	5.5...6 130 5 -20…-40
Размер, мм Масса (с аккумуляторами), г	250х149х21 450	140х85х24 130	130х85х18 200

Солнечная батарея модели "Электроника М4" предназначена для обеспечения элек­троэнергией портативной радио­аппаратуры, рассчитанной на входное напряжение (2,5...3) В. Сол­нечная батарея содержит 27 элементов, соединенных последовательно - параллельно. Аккумуляторная батарея содержит два последова­тельно соединенных аккумулятора типа НКГЦ-0,5, которые могут быть заменены двумя гальваническими элементами типа A316.

Модель "Электроника М5" предназначена для работы с радиопри­емниками и другой радиоаппаратурой, рассчитанной на входное напряжение (5,5...6) В. Она может быть использована для заряда встроенных аккумуляторов. Солнечная батарея состоит из 20 после­довательно соединенных фотоэлементов. Аккумуляторная батарея составлена из пяти аккумуляторов типа Д-0,26, включенных после­довательно.

Перечисленные батареи имеют защитное прозрачное светорассеивающее покрытие из акрилового пластика. Для получения различных выходных напряжений удобно ис­пользовать единичный модуль типа СБ-9М с номинальным выход­ным напряжением 1,5 В. Модуль состоит из четырех последователь­но соединенных элементов. Некоторые варианты соединений еди­ничных модулей приведены на рис. 3.2.

Лекция 17

Системы электропитания предприятий радиосвязи.

В настоящее время на предприятиях связи предъявляются весьма жёсткие требования к надёжности электроснабжения и качеству потребляемой электрической энергии. Параметры (качество) электрической энергии регламентируются согласно ГОСТ 19431 - 74 и ГОСТ 5237 - 83, и оцениваются по следующим основным характеристикам:

1. Для постоянного тока - по отклонениям и колебаниям напряжения и по коэффициенту пульсаций;

2. Для переменного однофазного тока по отклонениям и колебаниям напряжения и частоты, а также несинусоидальности формы;

3. Для переменного трёхфазного тока по отклонениям и колебаниям напряжения и частоты, несинусоидальности формы, а также смещению нейтрали и несимметричностью напряжений.