Question

随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”（如图12所示）得到了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数。

风力发电机	太阳能电池组件
最小启动风速	1.0 m/s	太阳能电池	180W
最小充电风速	3.0m/s	太阳能转换效率§	15%
最大限制风速	12.0m/s	蓄电池	400A·h-12V
最大输出功率	400W	大功率LED路灯	80W-12V

（1）．若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？ 

（2）．若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2，当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180W，则当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少？ 

（3）．当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下，持续光照12h，蓄电池的电量也只由20%充到了70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。

Answer 1

（1）蓄电池可释放电能W=12V×400Ah× (90%-20%)=3360W·h

可供灯具正常发光时间：t= =42h。

（2）当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳辐射的最大功率：

P阳= =W =240W。

(3)蓄电池储存电能W’=12V×400Ah× (70%-20%)=2400W·h

太阳能电池板的平均功率：P电平= -P风=W-50W=150W.