光伏发电设计方案.doc

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1、家用光伏发电系统设计方案一家用离式光伏发电系统原理及系统组成在光照条件下，太阳电池根据光生伏特效应产生一定的电动势，通过组件的串并联形太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击，维护系统设备的安全使用。从而实现：太阳能→电能→化学能→电能的转换，满

2、足我们的日常生活需求。图1-1家用光伏发电系统二各部分的作用为：（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。（二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项；（三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出

3、的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。（四）逆变器：太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。三各参数计算与设计1农村一般家庭用电负荷统计序号负载名称规格描述单位数量每天工作时间日耗电量1节能灯20W/220V个55小时500WH2电视机150W/220V台14小时600WH3洗衣机300W/220V台11小时300WH4冰箱200W/220V台124小时1000WH5电饭煲1200W/220V个10.5小时600WH6总计　　　　

4、3000WH(3度)表1-1用电量统计2根据表1-1设计蓄电池组（1）蓄电池的先用: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。(1)蓄电池容量计算：蓄电池的容量对保证连续供电是很重要

5、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；在超过用电需要的月份，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。根据蓄电池容量计算公式：BC=A×QL×NL×TO／CC(AH)BC=[1.2×(3000÷24)×5×1]÷0.75=1000(AH)注式中：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

6、；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。根据以上计算，需要4个250AH/12V的电池，两个串联成一组，共两组。3太阳能电池方阵设计（1）太阳能电池组件串联数Ns将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

7、，才能达到最佳的充电状态。计算方法如下：Ns=UR/Uoc=（Uf＋UD＋Uc）/Uoc=（5+0.7+0）/36=1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。蓄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。设地点为成都，则斜面日均