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太阳能发电蓄电池容量的计算方法(3)
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太阳能发电蓄电池容量的计算方法(3)
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　　一、安装地:太原 &负载 2个 50w　　负载输入电压 24v 连续3个阴雨天 每天 工作8小时　　1、太阳能板2*50W*8H/0.6/4H=340W（耗电总量/系统利用系数/有效日照 时间）　　2、蓄电池2*50/24*8*（3+1）/0.7=200AH(总电流*自持时间/余量系数） & & & & 太原的日照系数是4.83， &50W*2*8/4.83/0.9=184W（太阳能板功率=负载功率*工作时间/损耗0.9/平均有效光照） &50W*2*8*3/24/0.7=143AH（蓄电池容量=负载功率*工作时间*连续阴雨天气/电池电压/充放电系数　　二、一：首先计算出电流： & & &如：12V蓄电池系统； 40W的灯2只，共80瓦。 & & 电流 ＝ 80W÷12V ＝ 6.7 A & & 二：计算出蓄电池容量需求： & & &如：路灯每夜累计照明时间需要为满负载 7小时（h）； & & &（如晚上8：00开启，夜11：30关闭1路，凌晨4：30开启2路，凌晨5：30关闭） & & &需要满足连续阴雨天5天的照明需求。（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天） & & &蓄电池 ＝ 6.7A × 7h ×（ 5＋1）天 ＝ 6.7A × 42h ＝280 AH & & &另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90％左右；放电余留20％左右。 & & &所以280AH也只是应用中真正标准的70％左右。　　三：计算出电池板的需求峰值（WP）： & & &路灯每夜累计照明时间需要为 7小时（h）； & & &★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时（h）； & & 最少放宽对电池板需求20％的预留额。 & & WP÷17.4V ＝ （6.7A × 7h × 120％）÷ 4.5h & & WP÷17.4V ＝ 12.5 & &WP ＝ 217（W） & & &★ ：4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。 & & &另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在5％-25％左右。所以162W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。 & & 太阳能路灯方案： & &相关组件选择： & & 24VLVD无极灯：选择LVD无极灯照明，LVD灯使用寿命长，光照柔和，价格合理，可以在夜间行人稀少时段实现功率调节，有利于节电，从而可以减少电池板的配置，节约成本。每瓦80lm左右，光衰小于年≤5％；　　12V 蓄电池（串24V）：选择铅酸免维护蓄电池，价格适中，性能稳定，太阳能路灯***； & & 12V电池板（串24V）：转换率15％以上单晶正片； & & 24V控制器：MCT充电方式、带调功功能（另附资料）； & &6M灯杆（以造型美观，耐用、价格合理为主）　　一、40瓦备选方案配置一(常规)　　1、 LVD灯，单路、40W，24V系统；　　2、 当地日均有效光照以4h计算；　　3、每日放电时间10小时，（以晚7点－晨5点 为例）　　4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）。　　电流 ＝ 40W÷24V ＝1.67 A　　计算蓄电池 ＝ 1.67A × 10h ×（5＋1）天 & &＝ 1.67A × 60h＝100 AH　　蓄电池充、放电预留20％容量；路灯的实际电流在2A以上（加20％ & &损耗，包括恒流源、线损等） & & 实际蓄电池需求＝100AH 加20％预留容量、再加20％损耗 & & 100AH ÷ 80% × 120% ＝ 150AH & & 实际蓄电池为24V /150AH，需要两组12V蓄电池共计：300AH　　计算电池板： & & 1、 LVD灯 40W、 电流：1.67　　2、每日放电时间10小时（以晚7点－晨5点 为例）　　3、电池板预留最少20％　　4、当地有效光照以日均4h计算 & &WP÷17.4V ＝（1.67A × 10h × 120％）÷ 4 h & &WP ＝ 87W & & 实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20％左右 & &电池板实际需求＝87W × 120％ ＝ 104W & & 实际电池板需24V /104W，所以需要两块12V电池板共计：208W & &综合组件价格：正片电池板191W，31元/瓦左右， 计 6448元左右 & &蓄电池300AH ，7元/AH 计：2100元左右 & &40W LVD灯： 计：1000元左右 & &控制器（只） 150元左右 & &6米 灯杆 700元 左右 & & 本套组件 总计：10398元左右　　二、40瓦备选方案配置二（带调节功率）　　1、 LVD灯，单路、40W，24V系统。　　2、 当地日均有效光照以4h计算，　　3、每日放电时间10小时，（以晚7点－晨5点 为例）通过控制器夜间 & &分时段调节LVD灯的功率，降低总功耗，实际按每日放电7小时计算。 & &（例一：晚7点至11点100％功率，11点至凌晨5点为50％功率。合计：7h）　　（例二：7：00－10：30为100％，10：30－4：30为50％，4：30－5：00为100％） & & 4、满足连续阴雨天5天（另加阴雨前一夜的用电，计6天）。 & &电流 ＝ 40W÷24V & & ＝1.67 A & & 计算蓄电池 ＝ 1.67A × 7h ×（5＋1）天 & &＝ 1.67A × 42h & &＝70 AH & & 蓄电池充、放电预留20％容量；路灯的实际电流在2A以上（加20％ & &损耗，包括恒流源、线损等） & & 实际蓄电池需求＝70AH 加20％预留容量、再加20％损耗 & & 70AH ÷ 80% × 120% ＝ 105AH & & 实际蓄电池为24V /105AH，需要两组12V蓄电池共计：210AH　　计算电池板　　1、 LVD灯 40W、 电流：1.67A　　2、每日放电时间10小时，调功后实际按7小时计算（调功同上蓄电池）　　3、电池板预留最少20％　　4、当地有效光照以日均4h计算 & &WP÷17.4V ＝ （1.67A × 7h × 120％）÷ 4 h & &WP ＝ 61W & & 实际恒流源损耗、线损等综合损耗在20％左右 & &电池板实际需求＝61W × 120％ ＝ 73W & & 实际电池板需24V /73W，所以需要两块12V电池板共计：146W　　简单实用：太阳能路灯配置计算方法：　　1： & & & & & &组件功率=（负载功率*工作时间）/（当地日照系数*0.85*0.8*0.8） & & & & & 0.85：组件的冗余系数 & &0.8：蓄电池的效率系数 & 0.8：整个系统的工作效率 & & & & & &以上系数可以根据环境情况（灰尘、温度等）、产品质量略微浮动 & & & & & 也可以简化为：组件功率=（负载功率*工作时间）/（当地日照系数*0.544） & & & & & &光源：14W & &工作时间8小时 & 阴雨天4天 & &假设当地日照系数：5（小时） & & & & & &系统电压：12V & & & & & （14*8）/（5*0.544）=41W & & 组件的功率可以取：40W　　2： & & & & & 蓄电池容量={工作电流*工作时间*（阴雨天数+1）}/0.8 & & & & & & & &+1：是加上前一晚上天数，0.8：蓄电池利用系数 & & & & 工作电流：14/12=1.2A & & & & & & & &蓄电池容量={1.2*8*(4+1)}/0.8=(1.2*8*5)/0.8=48/0.8=60ah & & & & & & & 蓄电池的容量取：12V60ah　　3： & & & & &控制器有的工作电流的限制：所以大于系统的工作电流就可以了。 & & & & 控制器：12V5A & & & & & & & & & 不过控制器的5A和10A的价位差不多，但是10A的效率稍高一点，一般取：12V10A.本文由江西赛徳新能源板提供，更多产品请进太阳能电池板官网：/
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作为新能源的新宠，想必大家对太阳能路灯并不陌生，但对于太阳能路灯蓄电池的容量的选择没有太大的了解，其实太阳能路灯蓄电池的容量选择应该注意什么？又该如何选择？下面就让劲辉照明为大家解答下。在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽最存储下来，同时还要能够存储满足连续几天的阴雨天夜晚照明需要的电能。太阳能路灯蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，蓄电池过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成成本浪费。蓄电池应与太阳能板、路灯相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上，系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20~30%,才能保证给蓄电池正常。蓄电池容量必须比负载日耗最高6倍以上为宜。知道蓄电池的选择方法，就能在采购太阳能路灯时搭配最好的配置，使得的寿命时间得到保证，更多详细问题可咨询劲辉照明。
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您的浏览历史太阳能发电蓄电池容量的计算方法；一、概述；地球上各地区受太阳光照射及辐射能变化的周期为一天；根据负载的耗电情况,在日照和无日照时,均需用蓄电；了获得所需要的工作电流,适当数量的组件经过串并联；二、蓄电池组容量设计；太阳能电池电源系统的储能装置主要是蓄电池；1.蓄电池的选用；能够和太阳能电池配套使用的蓄电池种类很多,目前广；2.蓄电池组容量的计算；蓄电池的容量
太阳能发电蓄电池容量的计算方法
地球上各地区受太阳光照射及辐射能变化的周期为一天24h。处在某一地区的太阳能电池方阵的发电量也有24h的周期性的变化,其规律与太阳照在该地区辐射的变化规律相同。但是天气的变化将影响方阵的发电量。如果有几天连续阴雨天,方阵就几乎不能发电,只能靠蓄电池来供电,而蓄电池深度放电后又需尽快地将其补充好。设计者多数以气象台提供的太阳每天总的辐射能量或每年的日照时数的平均值作为设计的主要数据。由于一个地区各年的数据不相同,为可靠起见应取近十年内的最小数据。
根据负载的耗电情况,在日照和无日照时,均需用蓄电池供电。气象台提供的太阳能总辐射量或总日照时数对决定蓄电池的容量大小是不可缺少的数据。 对太阳能电池方阵而言,负载应包括系统中所有耗电装置(除用电器外还有蓄电池及线路、控制器等)的耗量。
方阵的输出功率与组件串并联的数量有关,串联是为了获得所需要的工作电压,并联是为
了获得所需要的工作电流,适当数量的组件经过串并联即组成所需要的太阳能电池方阵。
二、蓄电池组容量设计
太阳能电池电源系统的储能装置主要是蓄电池。与太阳能电池方阵配套的蓄电池通常工作在浮充状态下,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。它的容量比负所需的电量大得多。蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。为了与太阳能电池匹配,要求蓄电池工作寿命长且维护简单。
1.蓄电池的选用
能够和太阳能电池配套使用的蓄电池种类很多,目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池、普 通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。国内目前主要使用铅酸免维护蓄电池,因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大,所以主要适于有维护能力或低档场合使用。碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能,但由于其价格较高,仅适用于较为特殊的场合。
2.蓄电池组容量的计算
蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。在一年内,方阵发电量各月份有很大差别。方阵的发电量在不能满足用电需要的月份,要靠蓄电池的电能给以补足；在超过用电需要的份,是靠蓄电池将多余的电能储存起来。所以方阵发电量的不足和过剩值,是确定蓄电池容量的依据之一。同样,连续阴雨天期间的负载用电也必须从蓄电池取得。所以,这期间的耗电量也是确定蓄电池容量的因素之一。因此，蓄电池的容量BC
计算公式为:
BC=A×QL×NL×TO/CC
A为安全系数,取1.1～1.4之间；
QL为负载日平均耗电量,为工作电流乘以日工作小时数；
NL为最长连续阴雨天数；
TO为温度修正系数,一般在0℃以上取1,-10℃以上取1.1,-10℃以下取1.2；
CC为蓄电池放电深度,一般铅酸蓄电池取0.75,碱性镍镉蓄电池取0.85。
三、太阳能电池方阵设计
1.太阳能电池组件串联数
Ns 太阳能电池组件按一定数目串联起来,就可获得所需要的工作电压,但是,太阳能电池组件的串联数必须适当。串联数太少,串联电压低于蓄
电池浮充电压,方阵就不能对蓄电池充电。
如果串联数太多使输出电压远高于浮充电压时,充电电流也不会有明显的增加。因此,只有当太阳能电池组件的串联电压等于合适的浮充电压时,才能达到最佳的充电状态。
Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+Uc)/Uoc
UR为太阳能电池方阵输出最小电压；
Uoc为太阳能电池组件的最佳工作电压；
Uf为蓄电池浮充电压；
UD为二极管压降,一般取0.7V；
UC为其它因数引起的压降。
电池的浮充电压和所选的蓄电池参数有关,应等于在最低温度下所选蓄电池单体的最大
工作电压乘以串联的电池数。
2.太阳能电池组件并联数
Np 在确定NP之前,我们先确定其相关量的计算方法。
(1)将太阳能电池方阵安装地点的太阳能日辐射量
Ht,转换成在标准光强下的平均日辐射时数
H：H=Ht×2.778/10000h
式中:2.778/10000(h.m2/kJ)为将日辐射量换算为标准光强(1000W/m2)下的平均日辐射时数的系数。
(2)太阳能电池组件日发电量
Qp Qp=Ioc×H×Kop×Cz
Ioc为太阳能电池组件最佳工作电流；
Kop为斜面修正系数；
Cz为修正系数,主要为组合、衰减、灰尘、充电效率等的损失,一般取0.8。
(3)两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数Nw,此数据为本设计之独特之处,主要考虑要在此段时间内将亏损的蓄电池电量补充起来,需补充的蓄电池容量
Bcb为: Bcb=A×QL×N
(4)太阳能电池组件并联数
Np的计算方法为:Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw)
并联的太阳能电池组组数,在两组连续阴雨天之间的最短间隔天数内所发电量，不仅供负载使用，还需补足蓄电池在最长连续阴雨天内所亏损电量。
3.太阳能电池方阵的功率计算
根据太阳能电池组件的串并联数,即可得出所需太阳能电池方阵的功率
P: P=Po×Ns×Np 式中:Po为太阳能电池组件的额定功率。
四、设计实例
以某地面卫星接收站为例,负载电压为
12V，功率为25W，每天工作24h,最长连续阴雨天为15d，两最长连续阴雨天最短间隔天数为30d。 太阳能电池采用云南半导体器件厂生产的38D975×400型组件，组件标准功率为38W,工作电压17.1V，工作电流2.22A。
蓄电池采用铅酸免维护蓄电池，浮充电压为(14±1)V。 其水平面太阳辐射数据参照表1,其水平面的年平均日辐射量为12110(kJ/m2),Kop值为0.885,最佳倾角为16.13°,计算太阳能电池方阵功率及蓄电池容量。
1.蓄电池容量
Bc Bc=A×QL×NL×To/CC=1.2×(25/12)×24×15×1÷0.75=1200Ah
2.太阳能电池方阵功率
P 因为:Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+UC)/Uoc=(14+0.7+)/17.1=0.92≈1
太阳能电池每天发电量：Qp=Ioc×H×Kop×Cz =2.22×12110×(2.778/10000)×0.885×0.8
需补充的蓄电池容量Bcb=A×QL×NL=1.2×24×15=900Ah 系统每天耗电量：QL=（25/12）×24=50Ah
Np=(Bcb+Nw×QL)/（Qp×Nw)=（900+30×50）/（5.29×30）≈15 故太阳能电池方阵功率为:P=Po×Ns×Np=38×1×15=570W
计算结果该地面卫星接收站需太阳能电池方阵功率为570W,蓄电池容量为1200Ah。
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