太阳能电池方阵及蓄电池容量计算的一般方法.pdfVIP

太阳能电池供电系统设计步骤 ⑴ 列出基本数据 ① 确定所有负载功率及连续工作时间 ② 确定地理位置：经、纬度及海拔高度 ③ 确定安装地点的气象资料： ★ 年（或月）太阳辐射总量或年（或月）平均日照时数 ★ 年平均气温和极端气温 ★ 最长连续阴雨天数 ★ 最大风速及冰雹等特殊气候资料 ⑵ 确定负载功耗：Q=ΣI·H 其中：I-负载电流，H-负载工作时间（小时） ⑶ 确定蓄电池容量：C = Q X d X 1.3 式中：d-连续阴雨天数 C-蓄电池标称容量（10 小时放电率） C = （10～20）×Cr /（1-d） ⑷ 确定方阵倾角：推荐方阵的倾角与纬度的关系 当地纬度Ф 0～15° 15～20° 25～30° 30～35° 35～40° ＞40° 方阵倾角β 15° Ф Ф+5° Ф+10° Ф+15 Ф+20 ⑸ 计算方阵β倾角下的辐射量： Sβ= S×sin(α+β)/sinα 光线 式中：Sβ—β倾角方阵太阳直接辐射分量 α+ β 方阵 α—中午时太阳高度角 S—水平面太阳直接辐射量（查气象资料） 其它：α=90°-Φ±δ α β 式中：Φ—纬度 δ—太阳赤纬度（北半球取+号） 地面 即：α=90°-Φ+δ δ=23.45°sin[(284+n)×360/365] 式中：n—从一年开头算起第 n 天的纬度 那么 Rβ=S×sin(α+β)/sinα+D 式中 Rβ—β角方阵面上的太阳总辐射量 D—散射辐射量（查阅气象资料） ⑹ 计算方阵电流： Tm = (Rβ×mwH/cm2 2 )/(100mw/cm ) 式中：Tm—为平均峰值日照时数 Imin = Q/(Tm×η1×η2) 式中：Imin—方阵最小输出电流 η1—蓄电池充电效率 η2—方阵表面灰尘遮散损失 Imax = Q/(Tmin×η1×η2) ⑺ 确定方阵电压： V = Vf+Vd 式中：Vf—蓄电池浮充电压（25℃）Vd—线路电压损耗 ⑻ 确定方阵功率： F=Im×V/(1-α(Tmax-25)) 式中：α—一般取α=0.5% Tmax—太阳电池最高工作温度 ⑼ 根据蓄电池容量、充电电压、环境极限温度、太阳电池方阵电压及功率要求，选取适 合的太阳电池组件。 举例：以负载 480W/-48V 为例 ⑴ 基本数据： ※ 负载功率：480W/-48V，24 小时连续工作。 ※ 地理位置：新疆库车：东经 83°E，北纬 41.7°N ※ 年平均日照时数（水平面）：2700 小时 ※ 极限气温：-40℃～+70℃ ※ 连续阴雨天数：5 天 ※ 最大风速：50m/s ※ 水平面太阳直接辐射量：S = 478mwH/cm2 ⑵ 负载功率：Q=480W/-48V X 24=240AH ⑶ 确定蓄电池容量： 取 d=5 C=240 X 5 X 1.3=1560AH ⑷ 确定方阵倾角：β