[发明专利]森林防火太阳能供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，特别涉及一种太阳能应用系统，更具体说是森林防火太阳能供电系统。

背景技术

森林具有空气净化、固土保水、维持生态平衡、提供生产资源的作用。近年来，我国沙尘暴频发，荒漠化不断加剧，这与森林遭到破坏有着密切的联系。每年，全球会发生一定数量的森林火灾。森林火灾具有突发性、不确定性、短时间造成巨大毁坏的特点，如何有效预警森林火灾是人类一直面临的问题。

最初，人类采用建瞭望塔，用人工瞭望的方式预警森林火灾，这种方式，只能发现较大的林火；后来，对高森林火险等级的林区，采用空中巡航预警，空中巡航成本昂贵，加上巡航受气候、昼夜等因素影响较大，不能7×24 小时担当监测任务，由于空中巡航距地表的距离远，也同样很难发现隐火或者小火；目前，我国一些大的林区已普遍采用卫星监测，但卫星远离地球表面和火情发生区域，其对温度的分辨率通常只在1000平米左右，很难发现有可能引发森林大火的隐火和小火。

近年来，随着通信技术和计算机处理系统的快速进步，出现了基于网络摄像机的远程视频监测系统，来实现实时监控和预警森林火灾。安装了远程视频监测系统的地方就成为森林防火的一个监控点，一个监控点，通常可以监控9万亩左右的森林范围，监控点与监控点之间的距离相对比较远。林区防火监控点的布局基本是布点多距离远。

安置在林区的远程视频监测系统的设备是用电来驱动的。采用高压线路加变压器的方式来对监控点的设备进行供电，虽然电流传输过程中损耗小，不过林区施工相当困难，高压线路和配套设备的成本高昂，加上高压线路故障也可能引发森林火灾，一旦引发灾情非常严重。

目前，远程视频监测系统采用单一的大容量电池供电，由于林区的自然环境相对恶劣许多，电池的实际使用寿命和供电能力仅为理想工作状态的五分之一。林区地处偏僻，交通条件极为不便，电池的更换和维护成本高。

为了确保远程视频监测系统能实时为监控中心提供监控数据，就需要一套能自主发电、有效储存电能、安装维护简单的电能系统，给远程视频监测系统的设备提供充足的电源。

发明内容

为了克服现有技术在为远程视频监测系统的设备提供电源时，采用高压线路加变压器的方式没有经济可行性、安全性不高，采用单一的大容量电池供电，电池寿命和供电能力严重不足，同时维护困难、维护成本高的技术缺陷，本发明提供森林防火太阳能供电系统。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

森林防火太阳能供电系统, 包括太阳能电池阵列组件、太阳能充放电控制器、蓄电池组、太阳能逆变器，所述太阳能电池阵列组件电连接太阳能充放电控制器，所述太阳能充放电控制器电连接蓄电池组，所述蓄电池组电连接太阳能逆变器。

本系统投入应用时，在光照条件下，系统的太阳能电池吸收光能，将光能转化为电能，太阳能电池的两端出现异号电荷，随着日照时间的增加，太阳能电池两端的异号电荷逐渐累积，太阳能电池的电动势也随之提高。太阳能电池阵列组件是由多个太阳能电池通过串行或者并行连接起来，其所产生的电能也是每个电池产生电能的累加。当太阳能电池阵列组件的输出电压达到系统设定的输入电压的要求，且高于蓄电池组的当前电压时，太阳能充放电控制器进入工作模式，开始对蓄电池组进行充电。蓄电池组的电压低于直充保护点电压时，太阳能充放电控制器采用直充模式进行充电，当蓄电池组的电压高于直充保护点电压时，太阳能充放电控制器结束直充模式，停止充电；静置一段时间后，蓄电池组的电压自然下落，当下落到恢复电压时，太阳能充放电控制器进入均充模式，对蓄电池组进行充电，均充的目的，是使每个可充电电池端电压具有均匀一致性；当均充电压高于保护点电压时，太阳能充放电控制器结束均充模式，停止充电；静置一段时间后，蓄电池组的电压自然下落，当下落到维护电压时，太阳能充放电控制器进入浮充模式，采用小电流充电，蓄电池组电压一低就充上一点。当蓄电池组的输出功率达到太阳能逆变器工作所需的输出功率，太阳能逆变器进入工作模式，向远程视频监测系统的设备供电，远程视频监测系统开始实时向远端的监控中心提供视频图像数据。