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光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到几瓦的太阳能庭院灯,大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。 光伏系统的设计包括两个方面:容量设计和硬件设计。 蓄电池的设计包括蓄电池容量的设计计算和蓄电池组的串并联设计。首先,给出计算蓄电池容量的基本方法。 (1)基本公式:BC=A×QL×NL×TO/CCAh(1) 式中: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。 (2)串联的蓄电池数:N=负载标称电压/蓄电池标称电压 (3)并联的组件数量:Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+Uc)/Uoc(2) 式中: 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。 太阳能电池组件并联数Np (4)相关量:H=Ht×2.778/10000h 式中: H为平均日辐射时数 Ht为日辐射量转换为标准光强 (5)太阳能电池组件日发电量Qp Qp=Ioc×H×Kop×Cz(Ah) 式中: Ioc为太阳能电池组件最佳工作电流; Kop为斜面修正系数(参照表1); 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。 (6)太阳能电池组件并联数Np的计算方法为: Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw) (7)太阳能电池方阵的功率计算:P=Po×Ns×NpW(7) 式中:Po为太阳能电池组件的额定功率。 |