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蓄电池的选择过程主要包括两个方面:蓄电池种类和蓄电池的容量。蓄电池种类很多,主要有铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢电池等。目前,由于产品技术的成熟性和成本等因素,铅酸蓄电池的应用最为广泛。国家还制定了GB/T22473-2008《储能用铅酸蓄电池》标准,用以规范该类铅酸蓄电池产品的要求。本文以下的内容均以铅酸蓄电池为基础。
蓄电池的容量选择与很多因素有关,主要有日负载需求、蓄电池最大放电深度、独立运行天数。煤气炮、钛镭炮和二踢脚发射器使用的蓄电池容量,要保证驱鸟设备在一定时间内持续正常工作。如果在一定时间内,蓄电池持续放电以供给负载的需要,蓄电池的荷电状态持续下降。但是为了避免蓄电池的损坏,这样的放电过程只能允许持续一定的时间,直到蓄电池的荷电状态到达安全的最低值,即蓄电池的最大放电深度。这里我们将持续放电时间称为:独立运行天数。驱鸟设备独立运行天数的,一般考虑为7天。
综合上述所有的影响因素,可以得到如下独立光伏系统蓄电池容量计算公式:
日负载需求(mA)×独立运行天数
蓄电池容量=-------------------------------------------
最大放电深度
在蓄电池的使用过程中,电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度。放电深度的高低和蓄电池的充电寿命有很深的关系,当蓄电池的放电深度越深,其充电寿命就越短,会导致电池的使用寿命变短,因此,为使蓄电池有最佳的使用寿命,在使用时尽量避免放电深度超过80%。
蓄电池输出电压的确定依赖于系统工作电压。煤气炮、钛镭炮和二踢脚发射器控制电路工作电压范围为7V~20V,因此,可直接使用额定电压12V的单体蓄电池。
煤气炮、钛镭炮和二踢脚发射器控制电路有两种工作状态:待机状态和无线通信状态。系统待机时,工作电流典型为60mA,无线通信时,工作电流典型为600mA,因此,计算蓄电池容量时,需要考虑设备的工作状态和工作时长。
以待机状态时,计算蓄电池容量:
60mA×7天
蓄电池容量= ----------------- = 12600mAh
80%
以待机状态时计算得出的蓄电池容量,计算无线通信时,系统能持续工作的时间:
12600mAh×80%
持续工作时间= -------------------------- = 16.8小时
600mA
驱鸟设备控制电路大部分时间处于待机状态,无线发射指令时间不超过20毫秒,因此,设备发射指令的次数为:
16.8小时
无线发射次数= ------------------- =3024次
20毫秒
根据驱鸟设备持续待机7天时间的要求,计算得出蓄电池的容量,并用该容量计算得出驱鸟设备持续发射无线电信号时长,最终选用额定输出电压为12V,容量为12Ah的蓄电池。