光伏系统蓄电池容量计算.pdf

太阳能电源设计硅太阳能阵列板容量是指平板式太阳能发电功率 WP。太阳能发电功率量值取决于负载24 小时所消耗的电力 H(WH)。由负载额定电压与负载 24 小时消耗的电力，决定了负载消耗的容量 P(AH)，再考虑到平均每天日照时数及阴雨天影响，则可算出太阳能阵列板工作电流IP(A)。由负载额定电压选取蓄电池标称电压，确定蓄电池的浮充电压 VF(V)，再考虑到太阳能阵列板因温度升高而引起的温升压降 VT(V)及反充二极管 P一 N结的压降 VD(v)所造成的影响，则可计算出太阳能阵列板工作电压 VP(V)。故，太阳能阵列板容量 WP为 : WP=I PVP (1) 由 WP,VP 确定阵列板的串联块数和并联组数。至此，太阳能阵列板设计完毕。1 太阳能阵列板容量 WP 的计算，在设计单位和生产厂家均按上述的太阳能阵列板的设计步骤进行，但是，在应用单位均按下述方法来计算太阳能阵列的容量 WP(即输出功率 )。1.1 针对负载消耗功率并根据当地太阳资源确定太阳能阵列板工作电压 VP为 : VP=1.2V L (2) (2)式中 VL—负载电压。1.2 确定太阳能阵列板工作电流 I P：（ 1）连续无太阳时段内，所耗蓄电池容量 Pl 应为蓄电池总容量 P的 0.8 倍。PL=0.8P （ 3）（ 2）若每天日照时数 T为 4 个峰值日光，则希望在两天内充满耗掉电能所需太阳能阵列板工作电流 IP 为 : I P=(PL)/(2T) （ 4）为了太阳能阵列板安全运行，至少将太阳能阵列板的能量减少 10 肠，考虑到纬度的影响，则取：I P=( 2 PL)/(2T) （ 5）将 (3) 式代人 (5) 便得 : I P = 0.8 × 2P2T = 0.56 PT (6) 故，太阳能阵列板容量 WP为 : WP=I PVP=(0.67PV L)/T (7) 2 蓄电池容最计算蓄电池容量由下列因素决定2.1 蓄电池放电极限蓄电池单独工作天数里， 在特殊气候条件下， 蓄电池允许放电达到蓄电池所剩容量占正常额定容量的 20%。2.2 蓄电池每天可放电量如果太阳能阵列板容量足够大， 能满足负载一个汛期的需求， 蓄电池的充电状态永远是100%， 这利于延长蓄电池的寿命。 然而在某些环境下， 为 n 天的需要增加太阳能阵列板容量是不经济的， 所以在设计时常用蓄电池解决季节变化问题， 季节周期放电深度应低于蓄电池容量的 30%。但是，在一些少见的恶劣气候条件下，如连续阴雨天半个月，蓄电池可能比通常放电要深。为了保证遥测系统供电稳定可靠，则要求日放电周期深度为 20%。2.3 蓄电池要有足够的容量只要蓄电池容量大于太阳能阵列板峰值电流的 25 倍，则蓄电池在过充时就不会裂坏或失水。2.4 蓄电池自身漏掉的电能随着电池使用时间的增长及电池温度的升高， 自放电率会增加。 对于新电池在 25℃时，月自放电率小于总容量的 5%，旧电池自放电率可增至每月 10~15%。在环境监测系统中， 连续阴雨天的长短决定了蓄电池的容量。 蓄电池的容量为负载耗电量； 20%蓄电池因子 ;10%的电池自放电等三者之和。P=PL+0.2P+0.1P 即 P=1.43P L (8) (8) 式中 PL—负载耗电量。3 下面是换进检测系统暂定的相关参数：负载电压 12v，最长连续阴雨天数为 15 天，系统正常工作电流为 0.72A, 取济南冬天的峰值日照为五小时，希望蓄电池能在十天内充满。得：十五天内系统耗电量 P=345.6AH 取蓄电池容量为 350AH. 太阳能板工作电压 VP=1.2*12=14.4 工作电流 I P=7.91A WP=14.4*7.91=113.9W