天天看點

太陽能電池系統的選型與設計1、單晶矽太陽能電池闆特性資料2、蓄電池的特性 3、蓄電池的容量設計4、太陽能電池的設計 

1、單晶矽太陽能電池闆特性資料

太陽能電池系統的選型與設計1、單晶矽太陽能電池闆特性資料2、蓄電池的特性 3、蓄電池的容量設計4、太陽能電池的設計 

以KLY200-72型單晶矽電池元件為例。

技術參數

■元件由72片125×125的單晶矽太陽電池串聯組成。

■陽極氧化鋁合金邊框構成實用的方開結構,允許單個使用或陣列使用

■配有标準支架系統,安裝孔

■保證25年使用壽命

■防塵接線盒,保證接線的安全可靠

■銀白色鋁合金邊框、高透光率絨面鋼化玻璃、白色Tp襯底

■典型參數

标準測試條件:(AM1.5)輻照度=10002,電池溫度=25℃
電池正常工作溫度 50℃ 峰值功率(Wp) 200W
短路電池溫度系數 +0.4mA/℃ 開路電壓(Voc) 32.8V
開路電壓溫度系數 -60mV/℃ 最大功率電壓(Vmp) 26.6V
填充因子 70% 短路電流(Isc) 8.1A
邊框接地電阻 ≤1ohm 最大功率電流(Imp) 7.63A
迎風壓強 2400Pa 重量 16.5Kg
絕緣電壓 ≥1000V 外形尺寸 1482*992mm
安裝孔徑 φ8

2、蓄電池的特性

太陽能電池系統的選型與設計1、單晶矽太陽能電池闆特性資料2、蓄電池的特性 3、蓄電池的容量設計4、太陽能電池的設計 

電池結構

①池端子:為高硬度鉛基合金或銅鍍銀端子,耐腐蝕性能好、導電性能優良、強度高

于振動大,環境溫度變化大。要求電池使用壽命特别長的;

②外殼:采用ABS外殼,分粘接和熱封兩種,後者尤其适合于振動大,環境溫度變化大,要求電池使用壽命特别長的場合;

③密封膠:釆用三次密封技術,第一層為鉛套焊接密封,試壓後用堵微孔密封膠密封,最後釆用紅黑膠密封,確定電池使用期間不會出現滲酸缺陷

④安全閥:采用耐酸耐熱性能優異的三元乙丙橡膠制成,確定電池使用期間的安全性、可靠性

⑤極闆:其闆栅采用耐腐性優良的鉛鈣錫基多元合金

⑥隔闆:采用耐酸耐熱性能良好的超細玻璃纖維制成,防止正負極短路,保持電解液,緊壓迫極闆表面,防止活性物質脫落。

電池性能

①電流放電性能:GM系列電池采用薄型極闆,正極闆厚度在24-2.9mm之間,同時采用高孔率活性物質配方,極闆比表面積大,其适合于大電流放電。

②壽命:因GM系列電池采用薄型極闆,正極栅耐腐蝕性能相對較差,電池使用壽命相對較短,在環境溫度為25±5℃時,為5-8年。

③密封反應效率:GM系列電池極闆薄、片數多,比表面積大,便于密封反應。同時該類電池氣室較小,一般密封反應率≥98%

技術參數

型号 額定電壓(V) 20Hour 1.75V/cell 10Hour 1.75V/cell 長度(mm) 寬度(mm) 高度(mm) 總高(mm) 重量(KG)
6FM-100 12 100Ah 93Ah 330 170 215 243 31.5
6FM-120 12 120Ah 110Ah 405 175 210 240 37.0
6FM-150 12 160Ah 150Ah 480 170 240 240 48.0

 3、蓄電池的容量設計

       某産品(智能閥門控制器)單個的供電電壓為12V,工作電流為150mA,設計一個太陽能電池闆供電2個控制器,所需要的總電流為150mA*2=0.3A,每天工作24小時,連續陰雨天為5天。

       蓄電池的容量計算公式C = I * H * (T + 1) *η  (C蓄電池容量, I工作電流, H,工作時間, T連續陰雨天數,η預留系數)

為了防止蓄電池過充和過放,蓄電池一般充電到90%左右,放電到80%左右。是以取η=1/(80%)=1.25。

       蓄電池容量C=0.3A *24h * (5+1) * 1.25 = 54Ah

       蓄電池增加20%的損耗,實際選用的容量為54Ah * 1.2 = 64.8Ah。

4、太陽能電池的設計

4.1 峰值功率計算

     太陽能電池闆的峰值功率計算公式 Wp = (I * H *η*Up )/h   (Wp峰值功率, I工作電流, H,工作時間, h光照時間,η預留系數,Up太陽能電池電壓),計算公式的原理根據電量(能量)守恒推導出來,即Wp*h = I*H*Up*η 變換過來。

     以北京地區為例,平均每日的光照時間為5小時最,最小放寬對需求20%的預留額。太陽能電池闆的電壓Up = 17.4V。

     太陽能電池的設計需求:某産品(智能閥門控制器)單個的供電電壓為12V,工作電流為150mA,設計一個太陽能電池闆供電2個控制器,所需要的總電流為150mA*2=0.3A,每天工作24小時,連續陰雨天為5天。

A、按太陽能電池每天發電功率滿足用電裝置24小時的工作需求

Wp = 17.4V * 0.3A * 24h * 1.2 /5 = 25W。另外太陽能元件中線損,控制器的損耗各不同,實際應用中可能在5%-25%,是以取損耗20%,太陽能電池闆的實際峰值功率為25W*1.2 = 30W。

B、按太陽能電池3天發電充滿蓄電池計算,根據上面蓄電器容量為64.8Ah

Wp * 5小時 * 3天 = 64.8Ah * 12V  計算得出Wp = 51W  取20%的損耗,太陽能電池闆的實際峰值功率為51W*1.2 = 61W

4.2安裝傾角

      為使太陽能電池闆全年接受太陽輻射量均勻,通常要傾斜安裝,電池闆表面與地平面的夾角為安裝傾角。固定式平闆總是朝向赤道。北方地區傾角應比當位址緯度增加5-10度,北京地區緯度:北緯39度54分,是以北京地區太陽能安裝傾角設定為45度