课程设计--小型光伏建筑系统的设计

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1、小型建筑光伏系统设计摘要：采用独立光伏发电系统，利用蓄电池存储电池组件发出的直流电，直接给直流负载供电，简单耐用。关键词：独立系统蓄电池充电控制器一、兰州市日照资源兰州市位于北纬36°，东经103°40’，年日照平均2500多小时，日照资源丰富，特别是在夏、秋两季尤其光辐射充足，非常适合太阳能光伏发电。二、系统构成本系统由太阳电池组件，跟踪控制系统，控制器，蓄电池等部分组成。太阳电池组件在太阳光的照射下产生直流电流；而充电控制器则协调太阳能电池板、蓄电池和负载的工作,具有自动防止太阳能光伏系统的储

2、能蓄电池过充电和过放电的功能。蓄电池在系统中的作用就是存储能量，还能对系统起着调节电量、稳定输出的作用。系统总装机容量150W，占用屋顶面积50平方米。安装16块电池组件。光伏阵列由太阳能电池组件构成，光伏阵列安装在房屋顶上。1、光伏组件选型该屋顶光伏系统选用晶澳光伏科技有限公司生产的JAP6-72/250型多晶硅光伏组件，该组件基本性能参数如1下：JAP6-72-250电性参数（标准测试条件）最大功率PMAX（W）250开路电压（Vcc/V)43.60最大功率点的工作电压（Vmp/V)35.26

3、短路电流（Isc/A）7.8最大功率点的工作电流（Imp/A）7.09组件效率（%）12.81图1组件性能参数组件的IV曲线图如2所示：图2IV图组件外观尺寸如示意图3图3组件尺寸外观示意图2、光伏组件布置方案从一年四季尽可能均衡发电考虑，则太阳电池安装角度取30度为宜（图4）。这种情况下，太阳电池阵列的冬季投影面积与夏季投影面积相差不大，如果太阳辐照量一年四季是均匀分布的，就可达到均衡发电的目的。但是由于兰州地区冬季太阳辐照量较弱，而夏季太阳辐照量较强，即使冬夏季发电面积相等，发电量仍相差很大。

4、不如从全年多发电角度考虑，重视2月至10月的发电量，该期间的平均太阳高度约为63度，太阳电池安装角度取25度为宜。图4太阳电池阵列安装角度取30°的情况图4.1太阳电池阵列安装角度取25o的情况综合发电效率和美观性，本工程按照如下方案铺设光伏电板。图4.2屋顶坡度长度（cm）图4.3屋顶施工面（cm）3、组件安装考虑到屋顶斜面不够，则采用VRTD2斜面屋顶安装系统（斜装）VRTD2系统适用于自身坡度不够大需要增加太阳能组件安装角度的屋顶。适用于罗马瓦、鱼鳞瓦、石板瓦等各种类型瓦片屋顶，可安装任意规

5、格的太阳能电池板。采用先进的模块化设计，零部件通用配合性好，安装方便，现场无需二次加工。产品特点：o前、后挂件高度不同，加大了组件安装角度，提高太阳能吸收利用率o独特的连接设计，安装方便快速o安装工具简单通用o采用铝合金及不锈钢零部件，使用寿命20年以上主支撑结构电池板的固定三、蓄电池四、充电控制器光伏控制器性能、参数额定电压(V)48额定电流Ip(A)50最大太阳能电池组件功率(kWp)3太阳能电池组数N≤6每路太阳能电池电流Ib(A)Ib=Ip/N环境温度－20℃～＋50℃电压降落太阳能电池与

6、蓄电池之间(V)0.7蓄电池与负载之间(V)0.1机械尺寸深×宽×高(mm)421*488*177防护等级IP20海拔高度≤5500性能特点：1)微电脑芯片控制充放电各参数点、温度补尝系数可编程任意设定，可适应不同场合的特殊要求；2)LCD液晶模块点阵显示，中英文操作菜单，用户可根据需要选择；3)LED指示灯显示各路光伏充电状态和负载通断状态；4)9个轻触按键操作；5)控制电路与主电路完全隔离，具有极高的抗干扰能力；6)1—18路太阳能电池输入控制；7)实时显示蓄电池电压、负载电流、总光伏电流、每

7、路光伏电流、蓄电池温度、累计光伏发电安时数、累计负载用电安时数等十几个参数；8)历史数据统计显示：过充电次数、过放电次数、过载次数、短路次数；9)可编程设定发电机启停电压、次要负载通断电压、风机卸载和恢复电压、路灯光敏切换电压等参数；1)用户可分别设置蓄电池过充电保护和过放电保护时负载的通断状态；2)具有二次下电控制能力，即对主要负载和次要负载在不同蓄电池电压点的下电控制能力；3)各路充电电压检测具有“回差”控制功能，可防止开关进入振荡状态；4)保护功能：具有蓄电池过充电、过放电、输出过载、短路、

8、浪涌、太阳能电池接反或短路、蓄电池接反、夜间防反充等一系列报警和保护功能；5)可配RS232/485接口，便于远程遥信、遥控；PC监控软件可测实时数据、报警信息显示、修改控制参数，读取30天的每天蓄电池最高电压、蓄电池最低电压、每天光伏发电量累计和每天负载用电量累计等历史数据；6)参数设置具有密码保护功能且用户可修改密码；7)告警：过压、欠压、过载、短路等保护报警；8)多路无源输出报警或控制接点：蓄电池过充电、蓄电池过放电、柴油机启动控制、负载断开、控制器故障；其它备用报警接点用户