知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 新能源 項(xiàng)目 技術(shù)可行性報(bào)告節(jié)選 一、前言 我們從事的是對(duì)于太陽能風(fēng)能技術(shù)應(yīng) 用項(xiàng)目的系統(tǒng)解決方案提供商的角色，同時(shí)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)產(chǎn)品：控制器和鐵鋰電池模塊。 根據(jù)目前國內(nèi)外市場的最新趨勢，我們擬定了面向全國全世界的產(chǎn)品圖冊的設(shè)計(jì)思路。以下是對(duì)于研發(fā)項(xiàng)目的技術(shù)分析報(bào)告，重點(diǎn)關(guān)鍵詞是難度和風(fēng)險(xiǎn)。 在最后章節(jié)，將對(duì)新能源項(xiàng)目的技術(shù)趨勢作出一些展望。 二、 項(xiàng)目技術(shù)難度 分析 和概況簡論 風(fēng)光互補(bǔ)控制器 綜觀國內(nèi)外風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的研究和改進(jìn)，可以說仍 是處于啟動(dòng)探索階段。國際上的跨國公司對(duì)此并不是持積極投入的樂觀態(tài)度。根本原因是風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸并沒有被徹底突破。 國內(nèi)的高校研究所基本上每家都會(huì)有一兩個(gè)類似的風(fēng)光互補(bǔ)路燈項(xiàng)目。從理論建構(gòu)到仿真軟件的精妙運(yùn)用，從公式計(jì)算的精確無誤到對(duì)環(huán)保效益的全面闡述，都回避了一個(gè)基本的事實(shí)：儲(chǔ)能元件的長期浮充狀態(tài)對(duì)循環(huán)壽命的實(shí)際影響到底有多大？ 如下羅列一些國內(nèi)申記在案的專利信息。從內(nèi)容上而言，多半是系統(tǒng)實(shí)用新型的設(shè)計(jì)專利，或者說是外形結(jié)構(gòu)方面的新型專利。缺乏核心技術(shù)的有力的申請(qǐng)備案。 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 申請(qǐng)?zhí)?/專利號(hào)： 200520093993 一種風(fēng)光互補(bǔ)路燈，它包括燈桿和置于該燈桿上的路燈以及置于燈桿底部的燈桿基座，在燈桿上端設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)，燈桿上設(shè)有太陽能電池板和組裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)充電控制器、太陽能電池板充電控制器和蓄電池的控制箱。利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池板將風(fēng)能和光能轉(zhuǎn)換成電能，為路燈提供照明電源。其優(yōu)點(diǎn)是無需挖溝埋設(shè)電纜、不破壞路面，施工時(shí)省時(shí)、省力，不消耗地球資源，節(jié)省國家電能。 申請(qǐng)日： 2005年 12月 01日 公開日： 授權(quán)公告日： 2007年 07月 11日 申請(qǐng)人 /專利權(quán)人： 遼寧高科能源集團(tuán)有限公司 申請(qǐng)人地址： 遼寧省沈陽市于洪區(qū)黃海路 64號(hào) 發(fā)明設(shè)計(jì)人： 呂金祥 ；畢連軍 ；舒杰 ；劉偉 專利代理機(jī)構(gòu)： 沈陽火炬專利事務(wù)所 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 代理人： 王欣 專利類型： 實(shí)用新型專利 分類號(hào)： F21S9/00；F21W131/103 申請(qǐng)專利號(hào) 200620126325.5 專利申請(qǐng)日 2006.10.13 名稱 風(fēng)光互補(bǔ)路燈 公開（公告）號(hào) CN200955693 公開（公告）日 2007.10.03 類別 機(jī)械工程；照明；加熱；武器；爆破 頒證日 優(yōu)先權(quán) 申請(qǐng)（專利權(quán)） 吳漢明 地址 225654江蘇省高郵市郭集鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū) “平安數(shù)字 ”路 1號(hào) 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人 吳漢明 國際申請(qǐng) 國際公布 進(jìn)入國家日期 專利代理機(jī)構(gòu) 揚(yáng)州蘇中專利事務(wù)所 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 代理人 孫忠明 摘要 本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)光互補(bǔ)路燈，用于道路、廣場、學(xué)校、居民區(qū)等公共場所照明，屬于照明燈具技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型通過同時(shí)設(shè)置風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)力發(fā)電充電控制器、太陽能電池板及太陽能充電控制器，可充分利用可再生能源發(fā)電，給蓄電池充電，晴天由太陽能、風(fēng)力發(fā)電，陰雨天和夜晚由風(fēng)力發(fā)電，起到相互補(bǔ)充的作用，保證路燈工作的正常性和連續(xù)性，通過設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)，既可以提供直流電源，又可以提供交流電源，本實(shí)用新型充分利用可再生能源，結(jié)構(gòu)簡單，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和推廣性， 申請(qǐng)公開說明書 (7頁 ) 按學(xué)科分類瀏覽專利全文 一種風(fēng)光互補(bǔ)型路燈，是利用風(fēng)力和太陽能進(jìn)行互補(bǔ)發(fā)電照明的路燈，屬于可再生能源發(fā)電應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型在現(xiàn)有路燈的燈桿上設(shè)置風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池板，在設(shè)置的以單片機(jī)為核心的切換控制電路作用下為蓄電池充電和存儲(chǔ)電能，實(shí)現(xiàn)在陽光不足時(shí)可由風(fēng)力發(fā)電，在無風(fēng)或風(fēng)機(jī)起動(dòng)風(fēng)力不夠未發(fā)電時(shí)，由太陽能電池板發(fā)電向蓄電池充電，起到 互相補(bǔ)充的作用，從而保證蓄電池的電量充足；本實(shí)用新知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 型結(jié)構(gòu)簡單，風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池板均為現(xiàn)有產(chǎn)品；本實(shí)用新型充分利用可再生能源發(fā)電，可節(jié)約大量的不可再生能源，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，適合于城鄉(xiāng)路燈照明。 申 請(qǐng) 號(hào)： 200620072406.1 申 請(qǐng) 日： 2006.04.06 名 稱： 風(fēng)光互補(bǔ)型路燈 公開 (公告 ) 號(hào)： CN2883898 公開(公告 )日： 2007.03.28 主 分 類 號(hào)： F21S9/02(2006.01)I 分案原申請(qǐng)?zhí)枺?知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 分 類 號(hào)： F21S9/02(2006.01)I；F21S8/00(2006.01)I；H02J7/35(2006.01)I；F21W131/103(2006.01)N 頒 證 日： 優(yōu) 先 權(quán)： 申請(qǐng)(專利權(quán) )人： 宋寶山 地 址： 225600江蘇省揚(yáng)州市北郊送橋工業(yè)區(qū)揚(yáng)州市星火鋼桿照明器材有限公司 發(fā) 明 (設(shè)計(jì) )人： 宋寶山 國 際 申 請(qǐng)： 國 際 公 進(jìn)入國知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 布： 家日期： 專利 代理 機(jī)構(gòu)： 揚(yáng)州市錦江專利事務(wù)所 代 理 人： 江 平 MPPT 風(fēng)能控制器 風(fēng)能匹配模塊和風(fēng)能 MPPT 模塊方框原理圖如下： 根據(jù)風(fēng)力機(jī)的理論，當(dāng)風(fēng)速由小變大時(shí)，風(fēng)力機(jī)分別運(yùn)行在最大風(fēng)能捕獲區(qū)、恒轉(zhuǎn)速區(qū)和恒功率區(qū)，如 下 圖 所示。其中， Pnom 為風(fēng)力機(jī)額定輸出功率；區(qū)域 1 為風(fēng)力機(jī)在最大風(fēng)能捕獲時(shí)的工作區(qū)域；區(qū)域 2 為風(fēng)力機(jī)的恒轉(zhuǎn)速區(qū)；區(qū)域 3 為其恒功率區(qū)。這里，用線段 0A 表示此時(shí)風(fēng)力機(jī)處于定槳距的狀態(tài)。一般情況，當(dāng)槳距角為 0 時(shí)，知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 風(fēng)力機(jī)的輸出功率只與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有 關(guān)，因此只要對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，找到發(fā)電機(jī)的一個(gè)最佳參考轉(zhuǎn)速 opt，就可追蹤捕獲最大風(fēng)能，進(jìn)而達(dá)到使發(fā)電機(jī)輸出功最 大的 目的。 下 圖 為定槳距風(fēng)力機(jī)在不同風(fēng)速下，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸輸出的功率 Pm 與轉(zhuǎn)速 r的關(guān)系曲線。其中 V1 V2 V3。從圖中可以看出，當(dāng)外界風(fēng)速一定時(shí)，風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速的不同會(huì)使其輸出功率也不同。但是，無論在何種情況下，總有一個(gè) 固定的最佳轉(zhuǎn)速 r_opt ，使風(fēng)力機(jī)運(yùn)行在該轉(zhuǎn)速下時(shí)，會(huì)達(dá)到一個(gè)最佳葉尖速比 opt ，從而能夠捕獲最大的風(fēng)能，輸出最大功率。最大風(fēng)能捕獲的具體過程是這樣的：假定在風(fēng)速為 V3 時(shí)，風(fēng)力機(jī)穩(wěn)定地運(yùn)行在 最佳功率捕獲曲線 A 點(diǎn)上；此時(shí)風(fēng)力機(jī)的輸出力矩、功率和發(fā)電機(jī)輸入的電磁力矩、功率是平衡的。在某一時(shí)刻，當(dāng)風(fēng)速升高到 V 2時(shí)，風(fēng)力機(jī)由 A 點(diǎn)跳到了 B 點(diǎn)運(yùn)行，其輸出力矩、功率突然增加；但對(duì)于發(fā)電機(jī)來說，由于慣性的作用，它仍運(yùn)行在 A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速和功率狀態(tài)，這時(shí)發(fā)電機(jī)的實(shí)際輸入功率和轉(zhuǎn)矩就大于其電磁功率和轉(zhuǎn)矩，其轉(zhuǎn)速上升。在轉(zhuǎn)速增加過程中，風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)分別沿著 BC 和 AC 曲線運(yùn)行。當(dāng)達(dá)到風(fēng)力機(jī)功率曲線和最佳功率曲線的交點(diǎn) C 時(shí)，風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)的功率又一次達(dá)到知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 新的平衡，其轉(zhuǎn)速也穩(wěn)定下來。 定槳距風(fēng)機(jī)功率一轉(zhuǎn)速曲線 通過上述分析我們知道，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)的輸出功率是隨著風(fēng)力機(jī)輸出功率的變化而變化的，因此，為了能夠使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在風(fēng)速變化的過程中始終保持在最大功率輸出狀態(tài)，就需要我們對(duì)風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)或控制，依據(jù)它們的工作特性，使它們能夠跟蹤風(fēng)速的變化，達(dá)到輸出最大功率的目的。 在風(fēng)力發(fā)電過程中，怎樣對(duì)發(fā)電機(jī)加以控制，從而能夠使系統(tǒng)輸出最大功率。我們己經(jīng)初步分析了風(fēng)力機(jī)是如何隨風(fēng)速的變化而捕獲最大風(fēng)能的，并且有一個(gè)結(jié)論：當(dāng)風(fēng)速一定時(shí)，風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子有一個(gè)最佳 轉(zhuǎn)速 ，在該轉(zhuǎn)速下風(fēng) 力機(jī)會(huì)達(dá)到一個(gè)最佳葉尖速比 ，使其輸出最大的功率。 我們可以得出最佳轉(zhuǎn)速和最佳葉尖速比時(shí)的風(fēng)速 V , 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 風(fēng)力機(jī)的輸出功率為； 將 V 代入此式 可得： 由上式 可以看出， 風(fēng)力機(jī)的輸出功率 ，為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 的函數(shù)，這樣就給了我們一個(gè)啟發(fā)，即：我們可以利用控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速來達(dá)到控制輸出功率的目的。這樣做的另一個(gè)好處就是，避免了直接對(duì)風(fēng)速進(jìn)行測量，降低了設(shè)備的復(fù)雜性。 目前根據(jù)對(duì)美國西南風(fēng)電公司的技術(shù)專利和產(chǎn)品實(shí)物的分析，得出是微型三單片機(jī) 單元 可編程邏輯器 結(jié)構(gòu) ，軟件算法和代碼量甚是驚人！ 國內(nèi)則尚無類似的高技術(shù)成 果，需要我們下大功夫予以艱辛努力！ 大功率太陽能控制器和 MPPT 大陽能控制器 太陽能發(fā)電獨(dú)立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下： 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） MPPT 控制器的功能十分重要 ,擔(dān)負(fù)著 MPPT 最大功率點(diǎn)跟蹤控制 、 蓄電池充放電控制等任務(wù) . 太陽能 最大功率跟蹤常采用的幾種 DC/DC 變換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型： 一般 在 太陽能 最大功率跟蹤幾種 DC/DC 變換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型之一中采用 滯 環(huán)比較法， 滯 環(huán)比較法是在日照量較穩(wěn)定時(shí)再跟蹤到最大功率點(diǎn) ,避免了功率擾動(dòng)觀察法的缺陷和減少擾 動(dòng)損耗 . 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 滯環(huán)比較法控制流程圖如下： 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 此 圖表示讀取 A、 B、 C 三點(diǎn)的電壓值 、 電流值 ,并計(jì)算其功率 .Tag 代表 A、 B、 C 三點(diǎn)的大小關(guān)系 . Tag=2 時(shí) ,D 值增加 ； Tag=-2 時(shí) , D 值減少 ； Tag=0 時(shí) , D 值不變 . 風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)儲(chǔ)能元件（鐵鋰電池模塊） 動(dòng)力鋰離子電池已成為能源革命的生力軍，目前常見的動(dòng)力鋰電池有錳酸鋰體系和磷酸鐵鋰體系，磷酸鐵鋰電池 在兼有比能量高的同時(shí)，安全性能優(yōu)異、 無環(huán)境污染、 循環(huán)性能及熱 穩(wěn)定性 非常 好 ，是動(dòng)力用，儲(chǔ)能用，照明用的理想選擇大多數(shù)消費(fèi)者目前仍然選擇鉛酸蓄電池配套，其根本原因在于鉛酸電池價(jià)格便宜、標(biāo)準(zhǔn)成熟。但鉛酸蓄電池比能量低、循環(huán)壽命短、環(huán)境污染嚴(yán)重是其嚴(yán)重的弊端。比能量低，造成電池體積大、重量過沉，影響到電池的便攜性差，導(dǎo)致用戶的后續(xù)使用成本偏高。鉛酸電池自身固有的這些缺陷已逐漸凸顯。 鑒于動(dòng)力用鋰離子電池主要使用電動(dòng)車上，以下以電動(dòng)車為例，說明鐵鋰電池模塊化的優(yōu)越性。 動(dòng)力鋰離子電池是符合國家產(chǎn)業(yè)政策的新型綠色電源體系。與鉛酸電池相比鋰電池優(yōu)點(diǎn)諸多。但鋰電池也分為多種體系，其中正極材料 是決定鋰電池性能的重要方面，根據(jù)正極材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的不同，鋰電池可分為 1. 層狀的過渡金屬氧化物 ：代表產(chǎn)物 LiMO2 (M=Co,Ni， Mn 等 ) 2. 尖晶石結(jié)構(gòu)： 代表產(chǎn)物 LiMn2O4 3. 橄欖石結(jié)構(gòu)：代表產(chǎn)物 LiFePO4 等 不同體系的鋰電池性能差異巨大，適用領(lǐng)域也不同。 表一 鈷酸鋰 LiCoO2 鎳鈷酸鋰 Li(NiCo)O2 錳酸鋰 LiMn2O4 磷酸鐵鋰 LiFePO4 安 全 性 穩(wěn)定性極差，必須謹(jǐn)慎處理，可能發(fā)生爆炸或起火 好 最佳 環(huán) 保 要 求 微毒，資源短缺 微毒，資源短缺 無毒、資源豐富 無毒、資源豐富 循 環(huán) 次 數(shù) 300 500 次，不適合大電流放電 300 500 次，不適合大電流放電 300 700 次，適合大電流放電 最佳， 2000 次以上，適合動(dòng)力電池需要 能 量 密 度 高 高 可接受 可接受 溫度耐受性 常溫使用 常溫使用 良好的低溫性能 高溫性能最好 長期使用成本 高 高 較低 最低 主要應(yīng)用領(lǐng)域 主要用于容量要求低、比能量要求高的場合，如手機(jī)、筆記本電腦等。單體電池的容量在 0.5 3Ah。 可制作大容量電池，主要需克服循環(huán)和高溫性能差的問題。 制作大 容量高功率電池體系，主要可用于電動(dòng)車輛（自行車、汽車）、儲(chǔ)能電源。 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 電池的安全性是動(dòng)力鋰離子電池需要首要考慮的問題。不同體系的鋰電池由于材料結(jié)構(gòu)上的差異安全性能有明顯區(qū)別。 鈷酸鋰的氧化還原反應(yīng)放熱溫度大約為 150 度， 電池在過充等極端條件下容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)塌陷，放出大量的熱和強(qiáng)氧化性的游離氧，容易出現(xiàn)安全事故。因此此類電池容量被限制在 3Ah 以下，主要用于手機(jī)、筆記本電腦等 3C 領(lǐng)域。尖晶石結(jié)構(gòu)的 錳酸鋰氧化還原反應(yīng)放熱溫度大約為 250 度 ，放出的熱和氧原子都較少，因此安全性比較好。 自 1997 年 ， 磷酸鐵鋰 材料研 發(fā)問世以來 ，該材料得到了極大重視， 經(jīng)過十年來的 廣泛研究和迅速的發(fā)展，目前已 完全 進(jìn)入實(shí)用階段。與傳統(tǒng)的鋰離子電池正極材料 LiMn2O4 和 LiCoO2 相比， LiFePO4 原料來源更廣泛、價(jià)格更低廉且無環(huán)境污染。 如圖一所示， LiFePO4 具有有序規(guī)整的橄欖石型結(jié)構(gòu)，屬于正交晶系，空間群為 Pmnb。晶體由 FeO6 八面體和 PO4 四面體構(gòu)成空間骨架， P 占據(jù)四面體位置，而 Fe 和 Li 則填充在八面體的空隙中，其中 Fe 占據(jù)共角的八面體位置，Li 則占據(jù)共邊的八面體位置。晶格中 FeO6 通過 bc 面的公共角連接起來， LiO6則形成沿 b軸方向的共邊長鏈。一個(gè) FeO6八面體與兩個(gè) LiO6八面體和一個(gè) PO4四面體共邊，而 PO4 四面體則與一個(gè) FeO6 八面體和兩個(gè) LiO6 八面體共邊。Li+具有一維可移動(dòng)性。充放電過程中可以可逆的脫出和嵌入。材料中由于基團(tuán)對(duì)整個(gè)框架的穩(wěn)定作用，使得具有良好的熱穩(wěn)定性和循環(huán)性能。正交晶系橄欖石型的磷酸鐵鋰 (LiFePO4)材料氧化還原反應(yīng)放熱溫度大于 400度 ，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，極難釋放出氧原子，是目前安全性最好的鋰電材料。 圖一 由于安全性的限制，可用于動(dòng)力鋰離子電池主要有錳酸鋰體系和磷酸鐵鋰體系。下面重點(diǎn)對(duì)比兩種材料的電性能、分析它們在動(dòng)力領(lǐng)域的適用性，并以鉛酸電池作為參照。 一、 能量密度 能量密度又稱比能量，指電池存儲(chǔ)的能量與電池自身重量或體積的比值，稱作重量比能量或體積比能量，常用單位為 Wh/kg 或 Wh/L，比能量越大表明存儲(chǔ)同樣能量時(shí)重量越輕或體積越小。表二為錳酸鋰、磷酸鐵鋰與鉛酸電池典型樣品的能量密度的 對(duì)比。 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 表二 錳酸鋰 磷酸鐵鋰 鉛酸電池 電 池 規(guī) 格 3.7V10Ah 3.2V10Ah 12V12Ah 體積比能量 Wh/L 240 217 95 重量比能量 Wh/kg 104 98 33 圖二是鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池與錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰電池的重量比能量對(duì)比，圖三是具備相同能量時(shí)錳酸鋰、磷酸鐵鋰與鉛酸電池體積、重量的相對(duì)比值。 圖二 圖三 相同能量時(shí)電池體積、重量對(duì)比40%44%100%32% 34%100%0%20%40%60%80%100%120%錳酸鋰 磷酸鐵鋰 鉛酸電池體積重量從圖中可以看出，在相同的能量時(shí)，錳酸鋰電池的體積最小、重量最輕；磷知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 酸鐵鋰與錳酸鋰非常接近，僅有 2% 4%的差別；整體來說，錳酸鋰和磷酸鐵鋰的能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉛酸電池，這也是鋰離子電池突出優(yōu)點(diǎn)之一，在體積上不到鉛酸電池的一半，在重量上是鉛酸電池的 1/3。 二、 倍率放電性能 倍率放電性能是衡量電池大電流工作能力的一項(xiàng)參數(shù)，與電池材料和設(shè)計(jì)工藝均有明顯關(guān)系。 下表為 錳酸鋰、磷酸鐵鋰與鉛酸電池倍率放電性能的相對(duì)比值。 表三 放電倍率 0.5C 1C 2C 錳 酸 鋰 100% 99% 95% 磷酸鐵鋰 100% 98% 94% 鉛 酸 100% 90% 69% 動(dòng)力型鋰離子電池由于內(nèi)阻極低，大電流放電性能卓越， 反映在電動(dòng)自行車上表現(xiàn)為動(dòng)力強(qiáng)勁、起步快、爬坡能力強(qiáng)。 三、 低溫性能 在較低的溫度下， 錳酸鋰、磷酸鐵鋰與鉛酸電池的放電性能均會(huì)有所下降，造成電動(dòng)自行車在冬季行駛里程 縮短。對(duì)比三者的低溫性能，錳酸鋰性能最好，磷酸鐵鋰性能其次，均大幅度優(yōu)于鉛酸電池。新的研究結(jié)果表面，通過磷酸鐵鋰材料和制作工藝的改進(jìn)，其低溫性能將會(huì)有較大的提升空間。 表四 錳酸鋰電池組 磷酸鐵鋰電池組 鉛酸電池組 常溫放電容量 100 100 100 0.5C， 0放電容量 97.3% 92.0% 85% 0.5C， -10 容量 93.5% 84.0% 70% 四、 存儲(chǔ)性能 錳酸鋰、磷酸鐵鋰與鉛酸電池在存放過程中，電池內(nèi)部仍在發(fā)生化學(xué)變化，電池的容量會(huì)衰減，衰減容量中的一部分通過充電或多 次充放電得到恢復(fù)，一部分容量將不可逆的損失掉。儲(chǔ)存狀態(tài)和環(huán)境穩(wěn)定對(duì)電池的衰減程度有很大影響。下表對(duì)比了錳酸鋰與磷酸鐵鋰在不同荷電狀態(tài)下和不同溫度時(shí)容量的變化。 表五、充滿電，常溫?cái)R置 10 天容量變化情況 錳酸鋰 磷酸鐵鋰 初始容量 100% 100% 充滿電擱置 10 天容量保持率 94.43% 97.64% 循環(huán)一次容量恢復(fù)率 97.10% 99.07% 循環(huán)三次容量恢復(fù)率 97.15% 99.18% 表六、 33%荷電態(tài)，常溫?cái)R置 90 天容量變化情況 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 錳酸鋰 磷酸鐵鋰 初始容量 100% 100% 33%荷電態(tài)擱置 90 天容量恢復(fù)率 97.3% 98.8% 表 7、充滿電， 55高溫?cái)R置 28 天容量變化情況 55高溫荷電 錳酸鋰 磷酸鐵鋰 容量 厚度 /mm 容量 / 厚度 /mm 起始性能 100 17.2 100 31.8 高溫荷電（ 7 天） 73.1% 89.6% 高溫恢復(fù)（ 7 天） 80.1% 18.6 96.8% 31.8 數(shù)據(jù)表明： 1、 常溫下，電池以滿電態(tài)或半電態(tài)擱置，磷酸鐵鋰的穩(wěn)定性要好于錳酸鋰； 2、 電池 1/3 荷電態(tài)存儲(chǔ)，變化程度要明顯小于滿電態(tài)存儲(chǔ)。因此，電 動(dòng)自行車在日常使用時(shí)，鋰電池以滿電態(tài)擱置或半電態(tài)擱置均可，但與鉛酸電池不同的是，如果需要長期存放，鋰電池建議用半電態(tài)儲(chǔ)存（如將電池放電 50% 70%）。 3、 在高溫?cái)R置時(shí)，錳酸鋰容量下降劇烈，可恢復(fù)容量僅有 80%，并且電池厚度明顯改變。磷酸鐵鋰電池要穩(wěn)定的多，可恢復(fù)容量有 96%，厚度無變化。因此錳酸鋰電池在運(yùn)輸、銷售、使用過程中，應(yīng)避免高溫、日曬等情況。高溫存儲(chǔ)是磷酸鐵鋰相對(duì)錳酸鋰的顯著優(yōu)勢。 五、 循環(huán)性能 循環(huán)性能決定了電池的使用壽命，循環(huán)性能和循環(huán)制度以及環(huán)境溫度均有關(guān)系。鉛酸電池循環(huán)性能很差，尤其在深度放電時(shí) 鉛酸電池容量衰減非常明顯，目前，質(zhì)量較好的鉛酸電池， 100%深度放電循環(huán)壽命可達(dá) 300 周，70%深度放電循環(huán)壽命約 400 周。大多數(shù)的電動(dòng)自行車用戶基本上 15 18個(gè)月要更換一組電池，使用成本不低。 動(dòng)力型鋰離子電池要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鉛酸電池，但錳酸鋰電池的高溫循環(huán)性能是其一項(xiàng)嚴(yán)重缺陷。下圖是 錳酸鋰、磷酸鐵鋰與鉛酸電池循環(huán)過程中容量變化情況，以及錳酸鋰與磷酸鐵鋰在 55時(shí)循環(huán)性能比較。 常溫下，錳酸鋰循環(huán)壽命在 600 周，容量保持 68%。而磷酸鐵鋰循環(huán)1400 周，容量仍有 82%，僅僅衰減了 18%，顯示出巨大的優(yōu)勢。 高 溫時(shí)，錳酸鋰循環(huán) 100 周時(shí)容量僅有 40%，而磷酸鐵鋰容量保持在95%。雖然電動(dòng)自行車不會(huì)再 55的高溫下循環(huán)使用，但是該實(shí)驗(yàn)揭示了錳酸鋰材料自身存在的缺陷，而在實(shí)際上，電動(dòng)自行車在夏季運(yùn)輸和使用中，日光的暴曬會(huì)對(duì)錳酸鋰電池產(chǎn)生較大的不可逆損傷。 圖四 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 電池循環(huán)壽命對(duì)比20%30%40%50%60%70%80%90%100%110%0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600循環(huán)次數(shù)容量保持率錳酸鋰電池100 DOD 循環(huán)壽命 鉛酸電池100 DOD 循環(huán)壽命磷酸鐵鋰100 %DO D循環(huán)圖五 高 溫 循 環(huán) 對(duì) 比 5 5 ， 0 . 5 C ， D O D 1 0 0 %0%20%40%60%80%100%120%0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110循環(huán)次數(shù)容量保持率LiMn2O4 LiFePO4六、 使用經(jīng)濟(jì)性對(duì)比 無論是錳酸鋰、磷酸鐵鋰還是鉛酸電池，在實(shí)際使用在，電池的容量均在不斷變化，實(shí)際使用中每次充電的行駛里程也在不斷變化中。結(jié)合圖四中電池容量的衰減曲線，可以粗略計(jì)算電池在整個(gè)壽命 期供電動(dòng)自行車?yán)m(xù)行的總里程，與電池的售價(jià)相比，可以反映三種類型電池的實(shí)際使用成本。這種算法與實(shí)際使用會(huì)有一定出入，但在此僅提供一種模擬的對(duì)比方法和思路，感興趣的讀者可以根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶋H運(yùn)行數(shù)據(jù)做進(jìn)一步修正。 計(jì)算結(jié)果如下表： 初次行駛里程 第100次行駛里程 第200次行駛里程 第300次行駛里程 第500次行駛里程 第800次行駛里程 第1000次行駛里程 第1500次行駛里程 第2000次行駛里程 總計(jì)行駛里程（萬Km） 電池組價(jià)格 電池使用成本（元 /萬 km） 成本對(duì)比 鉛酸36V12Ah 40 34 28 22 - - - - - 0.93 400-100=300 323 100% 錳酸鋰36V10Ah 40 37 34 32 28 24 - - - 2.47 1100 445 138% 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 磷酸鐵鋰36V10Ah 40 38 37 36.5 35.5 34.5 34 32 28 6.74 1260 187 58% 注：鉛酸電池的市場售價(jià)約 400 元，考慮到回收價(jià)值 100 元，實(shí)際使用成本為 300 元，錳酸鋰和磷酸鐵鋰電池目前暫不考慮回收 價(jià)值。 雖然鉛酸電池購買成本最低，但壽命最短，使用過程續(xù)行里程變化明顯，用戶約 15 個(gè)月需更換一組電池，實(shí)際使用成本不低。錳酸鋰電池的使用成本是最高的，價(jià)格是鉛酸電池的 3 倍多，壽命在 500 次，實(shí)際應(yīng)在 2 年以上，但性價(jià)比仍是最低的，其價(jià)值來源于輕便、環(huán)保。磷酸鐵鋰電池購買成本最高，但循環(huán)性能非常優(yōu)秀，實(shí)際使用壽命甚至與自行車本身的壽命相當(dāng)，使用成本僅為鉛酸電池的 58%（隨著磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，以及鋰電池回收渠道的建立，磷酸鐵鋰電池的使用成本必將會(huì)進(jìn)一步減低），同時(shí)電池輕便、環(huán)保、安全，應(yīng)是最具性價(jià)比的電源體 系。 總結(jié)與討論： 1.鋰電池的電性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鉛酸電池，并且鉛酸電池的環(huán)境污染問題嚴(yán)重。鋰電池必將取代鉛酸電池，為動(dòng)力用電池的的發(fā)展注入新的活力。 2.鋰電池大規(guī)模進(jìn)入動(dòng)力電池領(lǐng)域必須解決安全問題和成本問題，可供選擇的鋰電材料有錳酸鋰和磷酸鐵鋰，錳酸鋰在能量密度和低溫性能上略好于磷酸鐵鋰，但優(yōu)勢不大；在循環(huán)性能及存儲(chǔ)性能上磷酸鐵鋰優(yōu)勢明顯，尤其是高溫循環(huán)及高溫存儲(chǔ)方面錳酸鋰存在嚴(yán)重不足，這與錳酸鋰自身結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。磷酸鐵鋰在兼有比能量高的同時(shí)，安全性能優(yōu)異、 無環(huán)境污染、 循環(huán)性 能及熱 穩(wěn)定性 非常 好 ，無異是動(dòng)力電池的首選材料。并且隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，磷酸鐵鋰電池的成本將有進(jìn)一步的降低。 直流無刷電機(jī)控制器 限于時(shí)間上的短促，可簡要論述為閉環(huán)勵(lì)磁控制。 一旦處于大功率應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品的可靠性就做得不好。 結(jié)合我多年的認(rèn)識(shí)實(shí)踐，有信心 拿出自己的技術(shù)方案 。 太陽能游船綜合項(xiàng)目研發(fā) 限于實(shí)踐局限，只能將如下一篇文獻(xiàn)作為主體陳述。 我們將盡快拿出自己的技術(shù)方案。 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 太陽能家居方案及其控制器開發(fā) 這種太陽能電池供電的戶外安全燈 （特制防水的 LED 燈） ， 無須外接市電。 獲得專利的被動(dòng) 式紅外移動(dòng)探測器，檢測活動(dòng) 50英尺的距離控制它。當(dāng)被激活時(shí)，它拋出到目標(biāo)領(lǐng)域泛光燈長達(dá) 3分鐘，或只要是在該地區(qū)的行動(dòng)。 這款 完美 、 安全 、 方便的 新型 照明 燈具， 在您的院子里，在您的車庫 里 ， 在 其它 需要 安全照明 的家居環(huán)境，都將是一種時(shí)興的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。 易于安裝，無需外部電源要求 沒有電線或限制復(fù)雜化安置 防水，防水和防震 太陽能電池充電的電池，包括白天。 燈將自動(dòng)打開，并提供到曙光（最多 8小時(shí)） 閃亮一次充電 120次 太陽能電池板有 12英尺的連接線的最佳位置陽光 制作所品牌：太陽伴侶 制作所型號(hào)： 740122 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 組裝 深度（單位：英寸） ： 9.3 組裝身高（英寸） ： 15.5 組裝重量（以磅） ： 14.84536磅 組裝寬度（以英寸） ： 10.5 能源之星標(biāo)準(zhǔn) ：無 智能家居分類 ：安全 太陽能技術(shù) ：是 采用長壽命鐵鋰電池模塊 采用微型 MPPT 太陽能控制器（公司強(qiáng)勢出品） 可預(yù)期系統(tǒng)壽命：五年八年，質(zhì)保三年 中小型風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源 簡而論之，與風(fēng)光互補(bǔ)路燈一脈相承 。只是在可靠性、系統(tǒng)維持系數(shù)、系統(tǒng)容量、 負(fù)載特性、使用辦法上差別較大，應(yīng)用技術(shù)有比較大的選擇度。 小型太陽能電站方案設(shè)計(jì) 沒有難度，主要是專業(yè)版的光伏設(shè)計(jì)軟件的靈活 使用和具體工程現(xiàn)場的勘測定型，而這都需要金錢的投入，這才是焦點(diǎn)所在。 太陽能殺蟲燈 太陽能殺蟲燈是通過燈頂部的光電板，在白天時(shí)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并儲(chǔ)存在中間的蓄電池里，到了晚上，太陽能燈利用害蟲的趨光特性，自動(dòng)亮起來的燈管就成為稻田、玉米地、蔬菜地里誘殺害蟲的獵手 ,莊稼地里的害蟲會(huì)因?yàn)橛|及到燈管周圍的高壓 電網(wǎng) 而斃命。而每當(dāng)凌晨兩點(diǎn)多鐘害蟲天敵出來活動(dòng)時(shí)，這種太陽能殺蟲燈為了 不至于誤殺害蟲天敵，又會(huì)自動(dòng)熄滅。 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 太陽能殺蟲燈是一種非常值得推廣的新型物理殺蟲工具，它發(fā)出的光亮能夠誘殺農(nóng)田里的害蟲，達(dá)到降低農(nóng)藥使用量，減少農(nóng)產(chǎn)品、土壤和水源污染，節(jié)省農(nóng)民種植成本的效果。 可廣泛用于農(nóng)、林、蔬菜、煙草、倉儲(chǔ)、酒業(yè)釀造、園林、果園、城鎮(zhèn)綠化、水產(chǎn)養(yǎng)殖等，特別是被棉鈴蟲侵害的領(lǐng)域?？烧T殺農(nóng)、林、果樹、蔬菜等多種害蟲，主要有棉鈴蟲、金龜子、地老虎、玉米螟、吸果夜蛾、甜菜夜蛾、斜紋夜蛾、松毛蟲、美國白蛾、天牛等 87 科1287 種害蟲。據(jù)試驗(yàn)，平均每天每盞燈誘殺害蟲幾千頭，高峰期可達(dá)上萬頭 。降低落卵量達(dá) 70%左右。 誘殺成蟲，效果顯著 由于新余金品德頻振式殺蟲燈將害蟲直接誘殺在成蟲期，而不是像農(nóng)藥主要滅殺幼蟲，大大提高了防治效果。同時(shí)又避免了害蟲抗藥性的發(fā)生和噴灑農(nóng)藥對(duì)害蟲天敵的誤殺，有的用戶反映在去年掛燈后，今年田里的害蟲很少，而未掛燈的領(lǐng)村田里則害蟲成災(zāi)。 保護(hù)天敵，維護(hù)生態(tài)平衡 據(jù)試驗(yàn)，頻振式殺蟲燈的益害比為 1：97 6，比高壓汞燈（ 1： 36 7）低 62 4，表明頻振式殺蟲燈對(duì)害蟲天敵的傷害小，誘集害蟲專一性強(qiáng)。頻振式殺蟲燈誘到的活成蟲可以將其飼養(yǎng)產(chǎn)卵，作為寄主讓寄生蜂寄生后 放回大田，讓天敵作為飼料，有利于大田天敵種群數(shù)量的增長，維護(hù)生態(tài)平衡。 減少環(huán)境污染，降低農(nóng)藥殘留 頻振式殺蟲燈是通過物理方法誘殺害蟲，與常規(guī)管理相比，每茬減少用藥 2 3 次；大大減少農(nóng)藥用量，降低農(nóng)藥殘留，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的污染，避免人畜知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 中毒事件屢屢發(fā)生，適合無公害農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。不會(huì)使害蟲產(chǎn)生任何抗性，并將害蟲殺滅在對(duì)農(nóng)作物的危害之前。具有較好的生態(tài)效益和社會(huì)效益。 控制面積大，投入成本低 每盞殺蟲燈有效控制面積可達(dá) 30-60畝，畝投入成本低，單燈功率 30W, 每晚耗電 0.5 度，僅為高壓汞 燈的 9.4。如果全年開燈按 100 天，每天 8-10 小時(shí)計(jì)，燈價(jià)、電費(fèi)和其他設(shè)備費(fèi)用，平均每畝投入成本僅為 5.2-6 元，是一盞高壓汞燈成本費(fèi)的一半，更比用農(nóng)藥費(fèi)用低得多。而且一次投資可連續(xù)使用 5 6 年，一次安燈，多年受益；一年如減少兩次人工用藥防治，以每臺(tái)控制 60 畝面積計(jì)算，可減少藥本人工支出 1500 元左右。 使用簡單，操作方便 新余金品德頻式殺蟲燈使用安全操作簡單，用普通型號(hào)的頻振式殺蟲燈，只需每天早晚關(guān)燈、開燈即可，無需加水和洗衣粉或柴油；如選用光控型頻振式殺蟲燈，每天早晚自動(dòng)關(guān)燈、開燈，更為方便。 如果在果園或農(nóng)田邊的池塘里掛上頻振式殺蟲燈，就形成了一個(gè)良性生態(tài)鏈：殺蟲燈殺滅害蟲 害蟲喂魚 魚拉糞便肥水 肥水淋施果、菜，既減輕了種養(yǎng)成本，又優(yōu)化了生態(tài)環(huán)境。誘捕到的害蟲沒有農(nóng)藥和化學(xué)元素試劑的污染，是家禽、魚、蛙是優(yōu)質(zhì)的天然飼料，用于生態(tài)養(yǎng)殖，變廢為寶， 經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益顯著。 從以上分析，我們發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵詞是 害蟲的趨光特性 和微型高壓電源。 其余部分和太陽能庭院燈基本類似 ，開發(fā)難度不大。 三、 項(xiàng)目 研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)列舉 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）傾心為您整理（雙擊刪除） 市場是否接受我們公司的產(chǎn)品？我們技術(shù)研究的出發(fā)點(diǎn)是否正確？ 以太