光伏系统蓄电池容量计算

太阳能电源设计

硅太阳能阵列板容量是指平板式太阳能发电功率W P。太阳能发电功率量值取决于负载24小时所消耗的电力H(WH)。由负载额定电压与负载24小时消耗的电力，决定了负载消耗的容量P(AH)，再考虑到平均每天日照时数及阴雨天影响，则可算出太阳能阵列板工作电流I P(A)。

由负载额定电压选取蓄电池标称电压，确定蓄电池的浮充电压V F(V)，再考虑到太阳能阵列板因温度升高而引起的温升压降V T(V)及反充二极管P一N结的压降V D(v)所造成的影响，则可计算出太阳能阵列板工作电压V P(V)。

故，太阳能阵列板容量W P为:

W P=I P V P (1)

由W P,V P确定阵列板的串联块数和并联组数。至此，太阳能阵列板设计完毕。

1 太阳能阵列板容量W P的计算，在设计单位和生产厂家均按上述的太阳能阵列板的设计步骤进行，但是，在应用单位均按下述方法来计算太阳能阵列的容量W P(即输出功率)。

1.1 针对负载消耗功率并根据当地太阳资源确定太阳能阵列板工作电压V P为:

V P=1.2V L (2)

(2)式中VL—负载电压。

1.2 确定太阳能阵列板工作电流I P：

（1）连续无太阳时段内，所耗蓄电池容量Pl应为蓄电池总容量P的0.8倍。

P L=0.8P （3）

（2）若每天日照时数T为4个峰值日光，则希望在两天内充满耗掉电能所需太阳能阵列板工作电流I P为:

I P=(P L)/(2T) （4）

为了太阳能阵列板安全运行，至少将太阳能阵列板的能量减少10肠，考虑到纬度的影响，则取：

I P=(2P L)/(2T) （5）

将(3)式代人(5)便得:

I P=0.8×√2P

2T =0.56P

T

(6)

故，太阳能阵列板容量WP为:

W P=I P V P=(0.67PV L)/T (7)

2蓄电池容最计算

蓄电池容量由下列因素决定

2.1蓄电池放电极限

蓄电池单独工作天数里，在特殊气候条件下，蓄电池允许放电达到蓄电池所剩容量占正常额定容量的20%。

2.2蓄电池每天可放电量

如果太阳能阵列板容量足够大，能满足负载一个汛期的需求，蓄电池的充电状态永远是100%，这利于延长蓄电池的寿命。然而在某些环境下，为n天的需要增加太阳能阵列板容量是不经济的，所以在设计时常用蓄电池解决季节变化问题，季节周期放电深度应低于蓄电池容量的30%。但是，在一些少见的恶劣气候条件下，如连续阴雨天半个月，蓄电池可能比通常放电要深。为了保证遥测系统供电稳定可靠，则要求日放电周期深度为20%。

2.3蓄电池要有足够的容量

只要蓄电池容量大于太阳能阵列板峰值电流的25倍，则蓄电池在过充时就不会裂坏或

失水。

2.4蓄电池自身漏掉的电能

随着电池使用时间的增长及电池温度的升高，自放电率会增加。对于新电池在25℃时，月自放电率小于总容量的5%，旧电池自放电率可增至每月10~15%。

在环境监测系统中，连续阴雨天的长短决定了蓄电池的容量。蓄电池的容量为负载耗电量；20%蓄电池因子;10%的电池自放电等三者之和。

P=P L+0.2P+0.1P 即 P=1.43P L (8)

(8)式中P L—负载耗电量。

3 下面是换进检测系统暂定的相关参数：负载电压12v，最长连续阴雨天数为15天，系统正常工作电流为0.72A,取济南冬天的峰值日照为五小时，希望蓄电池能在十天内充满。得：

十五天内系统耗电量P=345.6AH 取蓄电池容量为350AH.

太阳能板工作电压V P=1.2*12=14.4

工作电流I P=7.91A

W P=14.4*7.91=113.9W