用太阳能电池给蓄电池充电的方法-solarbe文库

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用太阳能电池给蓄电池充电的方法刘学瑞李小武 q匕京i丞方动力可荐生能源科接发展有限公司水力发电会遇上枯水期，火力发电消耗大量煤炭，自然资源也总有用尽的时候，面对全世界越来越严重的能源紧缺，最近，国‘ 内掀起了轰轰烈烈的节能热潮。而“太阳能”，这个大家并不陌生的词汇，更是越来越受到人们的关注和重视。除了在i岛科技中韵应用，近年来，上海、江苏、河南，新疆等地都陆续投入使用了太阳能路灯，太阳能产‘品已经悄然飞酶则采用强仡玻璃将片基层压予入了城市里荐寻常不j篷的街头穗绝缘基板内，最后加以铝合金框尾··· 架进行保护所制成平板电池。单太阳能电池作为一种新型的晶硅电池与多晶毽电池的不同处能源，越来越多地被人们所接受，若从外表上看，多晶崔舳表面有我公司从事太阳能路灯控锻器的大面积的冰状结晶花纹，而单晶研究开发已多年。下面就我公司硅则是细小的颗粒，在它们的表的控制器研发进展及太阳能行面帮镀有一层蓝色藏紫色的抗业状况与大家谈谈太阳能电池钧反射膜。二者I的电性单晶硅的选撵与使用，以及如何给蓄电触光¨E邕转换激率在t0％～14％，．而充电的问题。多晶硅的光电转换效率却在13％”一d日“mdi目自％t女j_*Ⅻ№“h～～～一目自目％H日B“B■自∞蛐～k女B‘“自～～16％。假如二者的额定功率相厂一、太阳能电池的选用 l 同；单晶硅电池板的面积比多晶 1，太，隔能电池的种类目前 1 硅要太1／3左右。而份格两者相太阳能电池大致有三种材料的基1r 差不多。片，即非晶硅、单晶硅和多晶硅。无论是单晶硅电池或是多晶非晶硅电池是翠期的产晶，具有硅电池，耍防止电池片基内受潮、 1 r 1r 成本低、产量夫等特点，它的光电发霉或氧化、碎裂，以免犬大降低转换效率一般为8％左右，所以太阳能电池的光电转换效率甚至报废，所以专业的太阳能电池生产厂家或组装厂家都有一套严格的加工工艺，产品的规格也都是多种多样的。价格较低廉。单晶硅和多晶硅电 1 r 1r 池是一种将硅矿石烧结、拉鼎、掐头砉尾切割成薄片，经过PN结制结、制极等薹艺，褥按接术要求切飞 r 1r 割适当面积的单条，经焊线串接 21．太阳能电泡功率舶选择太阳舷电池电压是以胄联PN结成组片，由于它的片基薄而脆，所l 以小功率的一般采用透明多酚树的个数丽定，一个单片为一个PN 脂封装在绝缘基板上，而大功搴结。单片电池的开路电压在 0．45V～0．6V之间，一般情况下视单片电池的电压为0．5V，电池串联的片数越多则电压越高单片电池电流的大小取决于单个 PN结的实际面积和受光面积，其短路电流为每一平方厘米15mA～ 30mA，面积越大或并联的片数越多则电流越大。非晶硅、单晶硅和多晶硅的主要区别在于它们单位面积下的电流比不同，因而导致各自在光电转换效率上的不同。太阳能电池的最大功率开路电压短路电流，即Ps--VocI sc，这也是它的理想功率，而平时人们衡量太阳能电池功率的大小，是它的额定功率Pm，也就是它的最大输出功率或发电功率，即Pm Vm X Im，但实际的输出功率却为 PmPs，这主要是由太阳能电池的输出效率决定，其输出效率为 u--Ps／Pm，一般太阳能电池的输出效率为70％左右。在使用中，由于白天每时每刻太阳的日高度不同，在接受太阳光照的辐度上会产生变化，所以它在每一时刻的发电功率也不相同，它的实际平均功率为PL0．7Pm。如果太阳能电池直接带动负载，要想使负载能够长时间稳定地工作，则负载的额定功率必须为PR0．7Pm。如果以负载功率选择太阳能电池的额定功率则应为Pml／u PRI．43PR。在选择太阳能电池的功率时，应合理选择负载的耗电功率，这样才能使发电功率与耗电功率处于一种平衡状态。当然太阳能电池的发电功率也会受到季节、气候、地理环境、地理位置和光照时间等多方面因素的制约。这里仅以夏季为例，介绍太阳能电池与蓄电池在一般情况下的使用。二、蓄电池的选用蓄电池是一种贮存电能的容器，常被用来为其他电器电路充当“能源基地”。由于太阳能电池所产生的电力是有限的，因此要尽可能地扩大“基地”的贮电容量，但这并不是无限扩大。由于太阳能电池只能在白天发电，其日发电量M发电功率最大输出功率有效光照时间X发电效率，由此，它的日电量等于输出电流与有效光照时间的乘积，即C IhAh。而蓄电池的容量则是放电电流与放电时间的乘积，因此蓄电池的容量为CIh单位 Ah。那么太阳能电池与蓄电池在电量与容量上又当如何计算呢我们可以由电功率的公式PIU 演化为．i PIUh／hCU／h。根据上面的公式就可计算出蓄电池容量，在计算的过程中为了更加准确，还要考虑到蓄电池的充电效率。蓄电池的充电效率一般在65％～ 80％2间，其充电效率的高低一般取决于蓄电池的充电方式，即充电的速率和电池内部活性物质的利用率等客观条件。一般的经验是充电效率的高低按充电的时间率和电流率来分别选取。充电的时间越长电流越小，则电能的安全转化率越高，其补偿值就越高而充电的时间越短电流越大则电能的安全转化率越低，其补偿值就越低，如附表所示。为了充分地认识，现举一例说明例如有一块单晶硅太阳能电池的组件，最大输出功率Pm 额定功率为25W，峰值电压额定电压Ump为17．2V，峰值电流额定电流Imp为1．45A，它的开路电压Voc为21V，短路电流 Isc为1．5A，在某地区夏季的有效光照时间为12小时，求太阳能电池在夏季时的日发电量和所需蓄电池的容量。已知条件 Pm-25W，h12h，UI 7．2V，太阳冉皂电池的发电效率u0．7，蓄电池充电的补偿值n1．40。太阳能电池的发电量MPm X hu25 120．7210Wh。依公式；CPh／ U25 X 12／1 7．217．44Ah蓄电池的实际容量C17．44Ah／1．40≈ 12．46Ah由此，太阳能电池每天的发电量为210Wh，同时也得出蓄电池的容量为12．46Ah，但在实际的应用当中不可能有此容量的蓄电池，为此选用12Ah～14Ah的蓄电池即可。假如你需要多贮存一些电能，在负载用电量小或有效光照时间长的前提下，只要将式中的时间h改为累计时间，就可以适当提高蓄电池的使用容量。在我国的南方和北方地区由于地理纬度上的差异，夏季与冬季太阳日照的时间可按下面的公新能源市场鬟www．remmt．tom 式计算琏；12±氇09∞，式中，“∥蓄电池的电压可通过串联选取，表示太阳光照时间、“12”表示为蓄电池的容量可通熹生并|琨i获得，春季、秋季平均日照时间。、但在应用中必须注意兰个要素 “0．09糖表示地理上韵纬度时差、 n不同类型或新旧程度不础∞艘表示所在地的地理纬度、同的蓄电池不宜混用；括±壤示夏季最大光照时间为“十动不同容量、不同结构韵蓄 ”；冬季最小光照时间为“一”。光．电池不可串联使用；照效率一般在夏季取时取0．8左 3不同电压、不同特性的蓄右、春秋季为0l 7左右、冬季取电池不能并联使用。 0．5～00 6，由此而来宥效光照时间便为hHX光照效率。另爹卜，在选择蓄电池时，也应根据太阳能电池功率的大小来选用不同种类的窕电电池和蓄电池。小功率韵太阳能电池可选用镍镊、镍氢或锂离子等千电池中小功率的太阳能电齄，可以使用小型密封免维护铅酸蓄电池而大功率的太阳触电池，则应使用大容量的铅酸蓄电池或蓄电池组。在使用中，三、蓄电池与太阳能电池的配接目前生产太阳能电池厂家的产品规格与种类也是多种多样的。对于蓄电池来讲，一般有明、 12V和24V的几种电压等级，那么该瓤何将太阳能电池与蓄电池配接呢2通常来说，太阳能电池的额定输出电压要比蓄电池的额定电压高1．13～1．5倍，这是由蓄电池的充电效率所决定的，因为太阳能电池的充电，不像使用市电 www．remmt．com譬新能源市场给蓄电池充龟那样有较大韵选择余地。况且它在给蓄电池充电时功率的波动也比较大，这里首先要考虑太阳熊电池的成本问题。假如将蓄电池的充电时率选择为CIO 左右，充电的补偿值定为I。4倍，那么一个额定电压12V的蓄电池应当选配的太阳能电池的额定电压为12V。1．416．8V 左右的太阳能电池，这个电压值也较接近蓄电池充电的极限电压值，其他电压等级蓄电池也依此类推- 用太阳能龟池给手机电池充电也是一样，充电的电压越高则充电的功率就会越大，那么充电的时间和充电的补偿值就要另外计多錾。在太阳能电池与蓄电浊并联充电盹还要洼意防止树术和建筑物遮挡，照射太阳能电池的光线，或在天阴和夜晚时泰阳能电池不能发电。由于太阳信罄电池的电压下降或失去电压时，蓄电池逆向对太阳能电池放屯所以在电路中一定要串联一只整流三极管。对于整流二极管的选用也有一定的要求如果太阳ll鲁电池的开路电1；匮低于16．8v，最好使用锗材料的整流二极管，因为锗材料的二极管正向压降为0．3V左。表，而谴材料韵二极管正向压降为0．7V左右，它们的管压降的功率损耗是不一样韵．当然电压高于16．8V也可以使用硅材料的二极管。至于整流二极管的耐压要求并不高，但澍于二极管的||邕流值较小时，可以采用多管并联使用。对于较大功率的太阳能电池组件或组阵，为了防止太|阳髓电池在强光下发电时受到建筑物、树木或树叶、纸片的遮挡光线所产生的热斑效应，在太阳能电池输出端韵两极最好并联一个旁路的硅二极管，以防某块太阳能电弛板因得不到党照而成为负载产生发热，旁路极管的电流值，不能低于该块太阳能电池的1j霞_路电流值。用太阳能电池给蓄电池充电的方法作者刘学瑞，李小武作者单位北京远方动力可再生能源科技发展有限公司本文链接http//d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_6553952.aspx