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通信基站智慧能源管理之嵌入式光电互补削峰填谷混合供电系统介绍

太阳能发电机组产品Emerson/艾默生SHW48500太阳能控制器，欢迎选购！

价加格	¥18888	¥18600	¥18000
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深圳索瑞德电子有限公司
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主营产品：UPS电源, 逆变器, 控制器, 通信电源, 三相不平衡设备, 通信基站太阳能控制器, CTP印刷设备, smt贴片机, 点胶机, 回流焊
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品牌 :	Emerson/艾默生	型号 :	SHW48500
加工定制 :	是	输出频率 :	50
光电板功率 :	8000	蓄电池容量 :	800
主机输出容量 :	800A	产品认证 :	泰尔
输出电压 :	-48VDC

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Product details

嵌入式太阳能电源系统是一种可直接用于室内的太阳能电源系统。一、组成嵌入式太阳能电源系统主要由插框、RTU、监控单元、太阳能模块（又称光伏模块）、配电单元等组成。太阳能电源系统结构如下图所示

二、配置1.1、太阳能电源系统的配置见下表所示。

部件名称		配置
太阳能电源系统	监控单元	1台
	太阳能模块：S48-3000	可选数量：1个～3个太阳能模块
配电单元	直流配电	防雷	直流侧防雷
		太阳能	3路输入空开：3×63A/2P
		电池	1路电池输入开关：1×125A/4P
		负载输出	1路输出开关：125A
RTU		温度控制

三、嵌入式太阳能电源系统主要特点

特点	描述
模块特性	太阳能模块具有功率点跟踪功能，功率点跟踪精度可达99.5％以上
	太阳能输入电压正常工作范围宽至60Vdc～150Vdc
	太阳能模块率高达98％以上
	太阳能模块和整流模块功率密度高
模块特性	太阳能模块采用无损伤热插拔技术，即插即用，更换时间小于1分钟
模块特性	太阳能模块有输出过压保护功能，包括：硬件过压保护和软件过压保护。软件过压保护方式有两种选择：一次过压锁死模式、四次过压锁死模式
电池管理	完善的电池管理：有电池保护功能，自动调压、无级限流、电池容量计算、自动均浮充转换、在线电池测试等功能
光、电互补管理	完善的光电互补管理功能，能够实现太阳能优先供电，限度利用太阳能；
电量统计	负载耗电量、太阳能发电量、市电发电量、油机发电量；
电量统计	电池放电量、电池充电量
数据记录	可记录90天历史数据，历史数据可以上传；
	可记录200条历史告警记录；
	可记录10组电池测试数据
告警功能	完备的故障保护、故障告警功能
网络化设计	提供1路RS232接口、干接点等多种通讯接口，组网灵活，可实现近端软件升级，无人值守
人性化操作界面	液晶显示屏采用15度斜角设计，用户操作更直观方便；
	通过液晶显示屏可查询系统各项运行参数、统计数据、历史告警等；
	通过液晶显示屏可实现系统的手动控制
防雷保护	完善的交、直流侧防雷设计
节能设计	除了整流模块的休眠节能功能之外，还支持并优先使用太阳能输入给负载供电，充分利用太阳能绿色能源，达到节能减排的目的，减少温室气体的排放
户外型	系统防护等级达到IP55，可在户外使用。系统体积小巧，安装方便
系统	系统中所有设备都支持前维护
系统	应用整流模块休眠技术、双稳态接触器、低功耗分流器和系统风机转速可调技术，使系统具有更突出的节能功能
远程监控	配置GPRS功能的Modem，通过提供数据到互联网服务器可实现远程监控

五、工作原理

太阳能电池方阵通过太阳能模块将太阳能转化为－48V直流电，并通过汇接进入直流配电；提供给通讯设备使用。正常情况下，电源系统运行在并联浮充状态，即太阳能模块、负载、蓄电池并联工作；太阳能模块除了给通讯设备供电外，还为蓄电池提供浮充电流。
正常情况下，太阳能正常供电，系统输出负载和蓄电池充电电流都由太阳能模块提供，如果太阳能模块输出功率不足以提供所有负载，由电池补充提供，维持通讯设备的正常工作。
当太阳能无法正常供电，系统输出负载由蓄电池提供能量，维持通讯设备的正常工作。当蓄电池放电持续一段时间后，达到油机启动的条件，监控单元发出油机启动信号。油机正常工作后，又可以给整流模块提供交流输入电源，由整流模块重新给通讯设备供电，并对蓄电池进行充电，补充消耗的电量。达到油机停止的条件，监控单元发出油机停止信号，油机关机。
监控单元采用集中监控的方式对太阳能配电、直流配电、油机功能进行管理，同时通过CAN通讯的方式接收太阳能模块的运行信息并进行相应的控制。监控还具有电池管理、负载下电保护、电池保护、信号采集和告警等监控功能，并能进行后台通讯。监控单元还可通过RS232方式连接本地计算机。

六、技术参数表太阳能电源系统的技术参数下表所示。

参数类别	参数名称	描述
环境条件	工作温度	－20℃～＋45℃（SP48100）
	储存温度	－40℃～＋70℃
	相对湿度	5％RH～90％RH
	海拔高度	≤2000m（超过该高度需降额使用）
	其它	没有导电尘埃和腐蚀性气体，没有爆炸危险
太阳能输入	额定输入电压	68Vdc
	输入电压范围	60Vdc～150Vdc
	输入电流	≤62A（单路）
直流输出	输出直流电压范围	42Vdc～58Vdc
	输出直流电压	54.0V
	输出直流电流	0～200A
	效率	≥96％，纯光模式下
机械参数	尺寸（mm）	机柜	482（宽）×350（深）×356.3（高）
		太阳能模块S48-3000	42（1U宽）×285（深，不含把手）×135（3U高）
	重量（kg）	机柜	23
		太阳能模块S48-3000	3
参数类别	参数名称	描述
环境条件	工作温度	－20℃～＋45℃（SPS48200/MMC1）
		－40℃～＋45℃（SPS48200/MMD1）
	储存温度	－40℃～＋70℃
	相对湿度	5％RH～90％RH
	海拔高度	≤2000m（超过该高度需降额使用）
	其它	没有导电尘埃和腐蚀性气体，没有爆炸危险
工作模式	纯光模式	－20℃～45℃	满功率输出4×3000W
		45℃～55℃	线性降低至4×2400W
		55℃～65℃	线性降低至0W

七、应用方案介绍
方案一：针对偏远地区市电供供应困问题

工作模式：首先在光照充足的情况下使用太阳能对负载供电，同时给电池充电；在光照不足时太阳能与电池同时给负载供电，当电池低压时启动油机通过整流模块给负载供电同时给电池充电。

方案二：针对太阳能叠光技术节约供电成本同时创收

工作模式：首先在光照充足的情况下使用太阳能对直流负载供电，同时给电池充电，直流输出通过逆变器输出交流供给交流负载（可以的利用太阳能，同时将富裕的能量卖给国家电网，也可以实现电网峰低谷的能源调配，创造更高的商业价值）；在光照不足时太阳能与电池同时给交直流负载供电，当电池低压时通过市电输入整流模块给负载供电同时给电池充电。

八、叠光方案与传统并网方案在通信基站中应用比较

	叠光混合发电	并网发电
原理图
使用效率	系统效率高达98%以上。太阳能板通过MPPT控制器输出-48V直接和整流模块输出并接在一起供负载使用，太阳能充足时整流模块都在睡眠状态。	低，只有88%。通信基站多数是直流-48V供电，将并网逆变器发出的交流电供给机房的整流系统然后转换成-48V供给负载使用。一般并网逆变器效率的是96%，整流模块的效率是92%，2级转换后效率只有88%。
光伏利用率	高，不受市电的影响。	低，并网逆变器具有孤岛保护功能，一旦市电出问题，逆变器立马停止输出，设备只能转向电池供电，太阳能就白白浪费掉。
可靠性	高，采用模块化、热插拔、N+X冗余设计，如果某个模块出问题或停电，整个系统还照样正常运行；	差，市电出问题、逆变器出故障都会停止发电直接由电池供电，太阳能没有起到后备电源作用。
维护性	简单，系统采用模块化设计，如果模块出问题直接将坏的模块拔下来把好的模块往里一插即可，无需任何断电	复杂，逆变器出问题，还要将逆变器从墙上拆下来更换
安装	安装简单，应用场景多，可以将MPPT模块设计成嵌入插框方式，直接将整个插框插入到现有的机柜中	安装复杂，应用场景少，将逆变器固定在墙上
政策	不受政策影响，完全自己消纳有余量还可以售电	受政策影响大，主要的收益靠售电和的补助