太阳能光伏蓄电池组件优化设计与研究-论文.pdf

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1、第30卷第3期GansuScie甘nc肃e科and技Technolo．30Ⅳ0．32014年2月Feb．2014太阳能光伏蓄电池组件优化设计与研究王志宏，蒋晓雁，孟艳芳(1．国网陕西省电力公司榆林供电公司，陕西榆林719000；2．榆林学院能源工程学院，陕西榆林719000)摘要：介绍了太阳能发电的优势、国内外太阳能利用现状、光伏发Eg~-r作原理及运行方式。通过对蓄电池的容量计算和串并联的方法设计，计算出光伏电池安装时的最佳串并联组件个数和方式。研究证明，蓄电池组的并联设计需要考虑不同的实际情况，根据不同的需要进行选择。关键词：太阳能；蓄电池；设计中图分类号：TM_515蓄电池

2、的意义是在太阳辐射能量低于平均值时即可能的最多阴雨天数。对电源要求不太严格的光给负载供电；而太阳辐射能量高于平均值光伏组件伏系统，设计时通常取3—5d自给天数。对于电源给蓄电池充电以备用。所以太阳能蓄电池及光伏组要求要求严格的负载系统，设计中常取7—14d自给件系统的分析设计一个重要依据，是满足不同的天天数。气条件下负载的用电需求；蓄电池及光伏组件如果蓄电池的设计主要指蓄电池容量的计算，以及工作在恶劣气候条件下，其负荷将会降低。希望设蓄电池组是否采用串并联。下面给出蓄电池容量计计一款快速充电系统，但此系统会造成蓄电系统成算的基本方法。本的过高；从而造成太阳能蓄电池及光伏组件较大基

3、本公式：的浪费；这时也可考虑使用带有混合系统的备用电蓄电池容量=旦给蚕取美／，兰)rX巳t不殳(1)源。但是对于较小的负载，使用混合系统的成本会下面蓄电池串并联情况。负载的标称电压必须相当高；而在偏远地区，备用电源的维护费和操作成与蓄电池的标称电压配合，为了满足需求，要求进行本也很高，所以太阳能蓄电池及光伏组件系统的分串并联的选择，如串联蓄电池个数的计算如下：析设计的关键是应该选择一种成本效益最好的方。串联蓄电池数=鼋(2)为了说明公式的应用，使用小型交流光伏系统1蓄电池设计方法为范例。设光伏系统负载的耗电量10kW·h／d，如设计太阳能蓄电池的思想是太阳的照度低于平果该系统中，

4、选择逆变器效率为90％，并且输入电均值时，保证负载能够正常工作。假设蓄电池开始压设为24V，那么可得所需的直流负载需求为工作前是充满电的，光照度小于平均值时，太阳电池(10000W·h0．924V=462．96A·h)，那么每天需要产生的电能这时不能完全填补负载实时从蓄电池中462．96A·h／d。假如使用者根据天气情况可以灵消耗的能量，这样蓄电池就会一直处于为未充满状活调整用电。选择自给天数5d，使用电池为深循态。如果这样的状态一直维持，会导致蓄电池的蓄环，放电深度设为80％，那么电电荷持续下降。为了避免对蓄电池造成损坏，蓄蓄电池容量=5dX462．96A·h／0．8=2893

5、．51电池的放电过程应该有时间的限制，避开蓄电池的A·h危险值。为了评估这种太阳光照较低的情况，进行单体蓄电池选用3V／(400A·h)，需要串联的蓄电池的设计时，应该引入一个重要参数：自给天电池个数为：数，即蓄电池在没有任何补给能源情况下，负载在此串联蓄电池数=24V／3V=8(个)蓄电池的供给下能够正常工作的天数。根据此参数选择并联的蓄电池个数为：使设计者能够选择所需蓄电池容量的大小。并联蓄电池数=2893．51／400=7．23自给天数的多少与两个因素有较大的关系：负下面例子纯直流系统：假定某乡村小屋为光伏载要求电源的程度；安装地点的光伏系统气象条件，供电的系统。并前小屋只

6、在周末使用，这样就可以第3期王志宏等：太阳能光伏蓄电池组件优化设计与研究43使用浅循环蓄电池降低其成本。设小屋负载为90A以修正初步计算结果。·h／d，为24V的系统电压。选择2d的自给天数，3)完整的蓄电池容量设计计算。考虑到以上蓄电池最大放电深度可以达到50％，那么所有的计算修正因子，可以得到如下蓄电池的最终蓄电池容量=2d×(90A·h／d)／0．5=360A·计算式。h蓄电池容量(指定放电率)=如果选用蓄电池12V／100A·h，那么需蓄电池自给天数×日平均负载，最大允许放电深度×温度修正因子个数为2串联4并联=8个。下面对各参数进行分析。2蓄电池基本公式的设计修正1)放

7、电深度的最大允许值。一般浅循环的最大放电深度一般为50％，深循环的一般为80％。如上面的分析是对蓄电池容量基本的估算方法，果考虑低温防冻的问题，就必须修正。设计时适当实际使用时，会有很多参数会对蓄电池的容量及寿减小此值，以扩大其的容量，并延长使用寿命。这样命产生影响。为了获得的准确的蓄电池容量的设不仅可以提高蓄电池使用寿命，同时也减小系统的计，基本方程必须进行修正。维护费用，并对系统初始成本不会有太大的影响，根蓄电池的容量并不是定值，两个重要因素与其据实际情况可进行灵活处理；的容