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太阳能电池组件功率计算方法及示例

时间:2017-09-23 14:57 来源:电工之家

太阳能电池组件功率计算方法
硅太阳能发电板容量是指平板式太阳能板发电功率WP。太阳能发电功率量值取决于负载24h所能消耗的电力H(WH),由负载额定电源与负载24h所消耗的电力,决定了负载24h消耗的容量P(AH),再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响,计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。

由负载额定电源,选取蓄电池公称电压,由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF(V),再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT(v)及反充二极管P-N结的压降VD(V)所造成的影响,则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V),由太阳电池阵列工作电源IP(A)与工作电压VP(V),便可决定平板式太阳能板发电功率WPW,从而设计出太阳能板容量,由设计出的容量WP与太阳能电池阵列工作电压VP,确定硅电池平板的串联块数与并联组数。

太阳能电池阵列的具体设计步骤如下:
 
1.计算负载24h消耗容量P。
P=H/VH——负载24小时消耗的电力(WH,瓦˙时)
V——负载额定电源
 
2.选定每天日照时数T(H)。
 
3.计算太阳能阵列工作电流。
IP=P(1+Q)/TQ——按阴雨期富余系数,Q=0.21~1.00
 
4.确定蓄电池浮充电压VF。
镉镍(GN)和铅酸(CS)蓄电池的单体浮充电压分别为1.4~1.6V和2.2V。
 
5.太阳能电池温度补偿电压
VT。VT=2.1/430(T-25)VF
 
6.计算太阳能电池阵列工作电压VP。
VP=VF+VD+VT
其中VD=0.5~0.7
约等于VF
 
7.太阳电池阵列输出功率WP,平板式太阳能电板。
WP=IP×VP
 
8.根据VP、WP在硅电池平板组合系列表格,确定标准规格的串联块数和并联组数。
 
另外,交流系统或并网系统还要考虑逆变器转换效率、其他功率损耗等。

示例
 下面以100W输出功率,每天使用5个小时为例,介绍一下计算方法:

1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗):若逆变器的转换效率为90%,则当输出功率为100W时,则实际需要输出功率应为100W/90%=111W;若按每天使用5小时,则耗电量为111W*5小时=555Wh。
 
2.计算太阳能电池板:
 
按每日有效日照时间为6小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充电过程中,太阳能电池板的实际使用功率。

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