Question

隨著人們環(huán)保意識的提高，“風(fēng)光互補路燈”（如圖12所示）得到了廣泛的應(yīng)用。它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電，兩者皆備時同時發(fā)電，并將電能輸送至蓄電池儲存起來，供路燈晚間照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90%左右即停止充電，放電余留20%左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)配置方案的相關(guān)參數(shù)。

風(fēng)力發(fā)電機	太陽能電池組件
最小啟動風(fēng)速	1.0 m/s	太陽能電池	180W
最小充電風(fēng)速	3.0m/s	太陽能轉(zhuǎn)換效率§	15%
最大限制風(fēng)速	12.0m/s	蓄電池	400A·h-12V
最大輸出功率	400W	大功率LED路燈	80W-12V

（1）．若遇到陰天并且無風(fēng)，僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光多長時間？ 

（2）．若一塊該“風(fēng)光互補路燈”太陽能電池板的總面積為5m2，當(dāng)其垂直太陽光方向放置時，最大發(fā)電功率達(dá)到180W，則當(dāng)?shù)卮怪碧�陽光方�?m2范圍內(nèi)太陽能電池板所接收太陽輻射的最大功率為多少？ 

（3）．當(dāng)風(fēng)速為6.0m/s時，風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W。在這種風(fēng)速下，持續(xù)光照12h，蓄電池的電量也只由20%充到了70%。求此過程中太陽能電池板發(fā)電的平均功率。

Answer 1

（1）蓄電池可釋放電能W=12V×400Ah× (90%-20%)=3360W·h

可供燈具正常發(fā)光時間：t= =42h。

（2）當(dāng)?shù)卮怪碧�陽光方�?m2范圍內(nèi)太陽輻射的最大功率：

P陽= =W =240W。

(3)蓄電池儲存電能W’=12V×400Ah× (70%-20%)=2400W·h

太陽能電池板的平均功率：P電平= -P風(fēng)=W-50W=150W.