蓄电池和太阳能计算公式-solarbe文库

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太阳能系统中蓄电池和太阳能组件计算公式的建议推导公式一、蓄电池计算公式1.1 、蓄电池计算公式蓄电池需要容量 C P*T*fV*fC*fL/UN/fE 蓄电池标称容量 QC10 C/fM 1.2 、蓄电池计算公式说明1）负荷容量 P参照负载的实际容量，单位为瓦 W。2）放电时间（ T）根据数据表中所给“蓄电池后备天数”折算为小时， T＝蓄电池后备天数 x 24h ，如果项目为连续 5 天，则计为 120 小时；3）温度系数（ fV）温度对蓄电池容量的影响，温度越高，蓄电池放电能力越强，温度降低，放电能力相应减弱。一般正常情况下蓄电池取平均存储温度 10℃，考虑蓄电池在不同温度下的容量修正系数产品规格 -20 ℃ -10 ℃ 0℃ 5℃ 10℃ 20℃ 25℃ 30℃ 40℃ 45℃2V/OPzV 60 70 88 92 95 100 103 105 106 107 综合考虑其他因素，蓄电池温度系数 fV 取值 1.11.2。4）容量补偿系数（ fC）在蓄电池长期连续运行的过程中，会由于频繁的化学反应而产生少量的气体，从而导致电解液失水，减小蓄电池容量，为了保证 10 年后蓄电池容量仍然能够满足系统运行要求，因此可选择 fC 取值 1.1 。5）寿命折算系数（老化系数）（ fL ）本值为系统长期运行后的自然损耗，为保证 10 年后寿命终期放电能力，寿命系数一般选择 1.01.1；6）最大放电深度（ fE ）一般考虑蓄电池 80的最佳放电深度，本次项目选择 0.8 ；7）极板活化系数（ fM）蓄电池标称容量按 10 小时放电率标称，低于 10 小时放电率时，放电容量小于标称容量，大于 10 小时放电率时，放电容量大于标称容量。说明活化系数 fM 就是蓄电池实际工作容量和标称容量的比率，蓄电池标称容量 C10 是在 10 小时放电时间下， 2V蓄电池放电到规定电压 1.8V 时放出的 Ah安时量，俗称 C10容量。针对不同放电时间、放电截止电压，厂家、不同规格的蓄电池极板活化系数不同；原则上，放电时间越长，放电截止电压选择应越高，以保证蓄电池组的使用性能。一般放电时间大于 100 小时后，放电截止电压应设置为 1.85V。放电截止电压选择越高，对蓄电池保护越好。1.3 、计算过程（举例说明）蓄电池容量计算过程计算公式中各系数选择如下P 240W/24V/10A T连续支撑 5 天，即 120 小时fV ，选择 1.2 fL ，选择 1.1 fC，选择 1.1 fE 选择 0.8 UN 24V 蓄电池计算容量C P*T*fV*fC*fL/UN/fE 240*120*1.2*1.1*1.1/24/0.82178Ah 本次系统中，蓄电池在 120 小时的活化系数值 fM1.20；蓄电池标称容量 Q C/fM 2178/1.2 1815Ah ；根据蓄电池规格实际选取容量为 2000Ah/24V，较标称容量多出约 185Ah，有足够的冗余保证一些短时未核算负载同时启用。二、太阳能电池板容量的计算2.1 、主要设计指标和参数1）连续供电负载例如 240W/24V/10A 2）最低有效日照例如 4.87 kWh/m2/day （ 4.87 小时）3）蓄电池支持时间例如 5 天（ 120 小时）4）连续补足天数例如 30 天（需要将蓄电池从 20充电至 90）5）太阳能电池板规格根据具体的太阳能组件确定，例如峰瓦数 180Wp、峰值电压Vmp23.0V、峰值电流 Imp7.83A，规格尺寸为 1310mm 990mm 50mm 6）组串规格例如 24V 系统，采取 2 片一个组串7）蓄电池规格 2000Ah/24V，活化系数 1.2 ， 5 天连续放电，共放电 2000*1.22400Ah 2.2 、太阳能极板计算公式PNs Np Wp，其中 UpvUNs ，0KaIDTUCTUPNp dwhdwh2.3 、太阳能极板计算公式参数说明及取值P 太阳能电池组件的总容量Ns太阳能电池组件的串联块数，本次 2 块串联。Np太阳能电池组件的并联数Wp单块太阳能电池组件峰值功率（ Wp），本次选用 180W 型号太阳能组件，其峰值功率为 180Wp；U系统额定输入电压（ V），本次采用 2 块太阳能组件串联， 24V 系统最低输入电压为21.6V，则两块额定输入电压取 43.2V；Io单块太阳能电池组件的峰值电流（ A）， 180Wp 太阳能组件峰值电流为 7.83A；whP 负载日耗电量（ Wh）， whP 240W x 24h 5760Wh；whC 在连续阴雨天期间，蓄电池放电的总容量（ Wh），本站点设计最长连续阴雨天为 5天，即完全由蓄电池支撑负载运行 5 天，则蓄电池放电总量为 whC 5760Wh 5day28800Wh；Td日照最差季节每天的等效日照时间（ h）， Td 取 4.87 小时。η 太阳能电池组件发电量的修正系数，考虑功率输出降效、线损、温度、衰减、污垢遮挡损失、光伏组件转换等对组件发电量的影响（），经过计算，修正系数 η 取 0.65。D蓄电池深放电恢复周期（天），取 30 天。Ka蓄电池放电回充等回路的损耗率，通常为 0.8 。2.4 、太阳能组件容量计算过程PNs Np Wp， Ns2， Wp 180Wp；8.57.83 8.03065.087.42.432880065.087.42.4357600IDTUCTUPNp dwhdwhNp 取整为 6 组并联；每组 2 片串联，共 12 片；PNs Np Wp 2 6 1802160Wp 三、太阳能支架计算公式采用 XTP-4 型支架，每组支架安装 4 块太阳能板，单组支架占地面积 1410mm x 3000mm，12 块太阳能组件，共使用 12/34 组，单排占地面积长 4 x 1410 5.64 米，宽 3 米，占地面积5.64 x 3 16.92平米。若采用前后双排各 2 组支架，则两组支架前后间距至少应为 3.5 米。也可以考虑后排抬高，使得前后排紧挨着排列，如图所示（仅为示意图，其中数据不考虑）