Question

如圖所示為“風光互補路燈”系統，它在有陽光時通過太陽能電池板發電，有風時通過風力發電機發電，二者皆有時將同時發電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用．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，放電余留20%左右即停止電能輸出．下表為某型號風光互補路燈系統配置方案：

風力發電機		太陽能電池組件		其他元件
最小啟動風速	1.0m/s	太陽能 電池	36W	蓄電池	500Ah-12V
最小充電風速	2.0m/s
最大限制風速	12.0m/s	太陽能 轉化效率	15%	大功率 LED路燈	80W-12V
最大輸出功率	400W

如果當地垂直于太陽光的平面得到的太陽輻射最大強度約為240W/m²，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要

 

m²．  當風速為6m/s時，風力發電機的輸出功率將變為50W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為

 

h．

Answer 1

分析：根據太陽能轉化效率求太陽能電池板的面積，根據蓄電池容量求充電所需時間．

解答：解：太陽能轉化效率為15%，所以36=240×15%S，解得S=1m²；
由蓄電池容量知：UIt=12×500×3600×（0.9-0.2）=50×X×3600，解得X=84h．
答案為1，84

點評：本題是比較新穎的題目，考查了物理知識在生活中的應用，是高考的方向，須引起我們的重視．