W kilku gminach projekty oświetlenia ulicznego stanowią prawie połowę całkowitych wydatków na energię elektryczną. Oprócz rachunków za energię, konserwacja i wymiana metalohalogenkowego oświetlenia ulicznego powodowały dodatkowe koszty i utrudnienia w ruchu. Oświetlenie uliczne LED z panelem słonecznym nie opiera się na energii elektrycznej, a także pozwala zaoszczędzić miliony dolarów na kosztach konserwacji i energii elektrycznej.
Pomimo możliwości lamp ulicznych LED z panelem słonecznym, w przeciwieństwie do tradycyjnych alternatyw, nie są one powszechne ze względu na swoją cenę. Niemniej jednak, ponieważ świat jest zainteresowany bardziej ekologicznymi i czystszymi alternatywami, słoneczne oświetlenie uliczne LED z panelem słonecznym nadal jest korzystne z punktu widzenia postępu technologicznego w dziedzinie półprzewodników, ponieważ jest to opłacalne- wdrożenia.
O ile słońce promieniuje do 1000 W na metr kwadratowy, oświetlenie uliczne LED z panelem słonecznym może przetwarzać tylko około 30 procent energii promieniowania. Aby zwiększyć wydajność oświetlenia ulicznego, istnieje potrzeba magazynowania przetworzonej energii w akumulatorze, a zastosowanie tradycyjnych kontrolerów ładowania może spowodować większe straty konwersji. Ponieważ panele słoneczne są znane z tego, że łączą się, nie będą działać jak doskonałe źródła zasilania.
Maksymalny szczytowy punkt mocy (MPPT)
Panele słoneczne mają raczej punkt pracy, w którym moc jest wytwarzana w maksymalnym stopniu. Każdy ruch z miejsca pracy zmniejszy skuteczność oświetlenia ulicznego LED z panelem słonecznym. Aby wydobyć całą energię, którą panel słoneczny może dostarczyć, potrzebny jest punkt maksymalnej mocy szczytowej. Ponieważ Max Peak Power Point opiera się na ilości energii słonecznej i temperaturze panelu słonecznego, Max Peak Power Point powinien stale dostosowywać się do maksymalizacji konwersji energii.
Ze względu na charakterystykę panelu słonecznego, dostarczany prąd pozostanie stały. Gdy tylko napięcie robocze minie, prąd zacznie gwałtownie spadać. W określonym momencie energia wytwarzana przez panel słoneczny jest zawsze najwyższa. Gdy do ładowania baterii słonecznej 24 V zostanie użyty tradycyjny sterownik, który nie posiada Max Peak Power Point, napięcie robocze lampy ulicznej LED z panelem słonecznym zostanie zmuszone do napięcia baterii słonecznej. W konsekwencji taka konfiguracja będzie wytwarzać moc, która wynosi około 140 W.
Z drugiej strony, w punkcie kolanowym, Max Peak Power Point umożliwia lampie ulicznej LED z panelem słonecznym działanie w taki sposób, że wytwarzana moc będzie równa 215 watów. W tym przypadku system Max Peak Power Point zwiększa ilość wytwarzanej energii o około 50 procent.
W zależności od czynników, takich jak ilość napromieniowanego światła słonecznego, częściowe zacienienie i temperatura otoczenia, położenie punktu kolanowego lampy ulicznej LED z panelem słonecznym może się zmienić. Tak więc istnieje potrzeba ustalenia niezawodnego Max Peak Power Point, który może regularnie aktualizować się, aby działał skutecznie w różnych idealnych punktach. Max Peak Power Point może skutecznie wykrywać napięcie, a także mierzyć prąd za pomocą procesu korekcyjnego; stąd wykonanie oświetlenia ulicznego LED z panelem słonecznym w celu zwiększenia jego wydajności.
Max Peak Power Point wykorzystuje topologię konwersji DC-DC opartą na różnicach napięcia roboczego między panelem słonecznym a baterią słoneczną. W normalnych warunkach ładowania, gdy napięcie panelu słonecznego jest większe niż napięcie akumulatora, istnieje potrzeba zastosowania topologii złotówki w celu zwiększenia wydajności oświetlenia ulicznego LED z panelem słonecznym. Z drugiej strony, gdy napięcie panelu jest mniejsze, przy zmniejszonym prądzie, topologia doładowania może być wykorzystana do zwiększenia napięcia ładowania. W obu przypadkach praca Max Peak Power Point polega na utrzymaniu w punkcie szczytowym prądu pobieranego z panelu słonecznego.
Znaczenie baterii słonecznej dla panelu słonecznego
Aby wydajność oświetlenia ulicznego LED z panelem słonecznym działała skutecznie, sterownik ładowania musi rozważyć rodzaj baterii słonecznej. Systemy oświetlenia ulicznego LED korzystają z baterii alkalicznych lub kwasowo-ołowiowych-, ponieważ charakteryzują się wysokim stosunkiem gęstości energii-do-kosztu. Ponadto mogą skutecznie pracować w różnych zakresach temperatur. Dlatego istnieje potrzeba ciągłego monitorowania ładowanych akumulatorów, aby zapobiec ich przeładowaniu, co może skutkować wybuchami lub wyciekami. Podobnie całkowitą pojemność akumulatora można radykalnie zmniejszyć, rozładowując go przez dłuższy czas. Nieodłączna zdolność systemów oświetlenia ulicznego LED do prawidłowego kontrolowania prądu elektrycznego do akumulatora zwiększa skuteczność oświetlenia ulicznego. Właśnie z tego powodu firma Del Illumination oferuje pomoc w zwiększeniu wydajności oświetlenia ulicznego.
