太阳能与蓄电池地配用
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太阳能系统配置使用太阳能板蓄电池选用计算方式WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】太阳能系统配置使用太阳能板,蓄电池及控制器选用计算方式以下公式字母代表:I(工作电流)U(工作电压) H(工作时间) T(阴雨天数) h (光照时间) W(光源功率)C(蓄电池容量) Up(太阳能电池电压) WP(太阳能电池板功率) η(预留系数)其中:太阳能电池电压已知:预留系数:120%一:首先计算出电流 (I= W/U)如:12V蓄电池系统; 40W的灯2只,共80瓦。
电流 = 80W÷12V =二:计算出蓄电池容量需求 (C=I*H*(T+1)*η)如:路灯每夜累计照明时间需要为满负载 8小时(h);(如晚上8:00开启,夜11:30关闭1路,凌晨4:30开启2路,凌晨6:30关闭)需要满足连续阴雨天5天的照明需求。
(5天另加阴雨天前一夜的照明,计6天)蓄电池 = × 8h ×(5+1)天 = × 48h = 另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留20%左右。
所以也只是应用中真正标准的70%左右。
实际容量计算方法:实际蓄电池需求= 加20%预留容量、再加20%损耗÷ 80% ×120% =三:计算出电池板的需求峰值(WP) (WP=(I*H*η)Up/h) 路灯每夜累计照明时间需要为 8小时(h);★:电池板平均每天接受有效光照时间为小时(h);最少放宽对电池板需求20%的预留额。
WP÷ = (× 8h × 120%)÷WP÷ = WP = (W)★:每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。
另外在太阳能路灯组件中,线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同,实际应用中可能在5%-25%左右。
所以也只是理论值,根据实际情况需要有所增加。
光伏发电系统蓄电池选择与容量设计准则光伏发电系统在实际应用中,无法避免的问题就是太阳能不稳定性和间歇性。
因此,为了能够利用光伏发电系统更加高效和稳定地发电,通常需要搭配蓄电池系统来储存多余的电能,以便在夜晚或阴天时继续供电。
蓄电池的选择与容量设计对光伏发电系统的性能和稳定性起着至关重要的作用。
下面将探讨光伏发电系统蓄电池选择与容量设计的准则。
一、蓄电池的选择1.1额定电压和容量匹配:在选择蓄电池时,首先要确保其额定电压和容量能够满足光伏发电系统的需要。
蓄电池的额定电压应该与光伏电池阵列的输出电压匹配,容量则应根据系统的负载需求和夜间供电时间来确定。
1.2循环寿命:光伏发电系统的蓄电池需要频繁的充放电循环,在选择时应考虑其循环寿命。
针对不同的应用场景,选择循环寿命较长的蓄电池可以减少更换电池的频率,提高系统的可靠性和经济性。
1.3充电效率:蓄电池的充电效率也是一个重要的选择因素。
高充电效率的蓄电池可以减少电能损耗,提高系统的整体效率。
1.4自放电率:蓄电池的自放电率决定了在长期存储过程中电能的损失情况,选择自放电率低的蓄电池可以减少能量损失。
1.5安全性和环境友好性:在选择蓄电池时,也需要考虑其安全性和环境友好性。
优质的蓄电池应具有较高的安全等级和符合环保标准。
二、蓄电池容量设计2.1容量计算:蓄电池的容量设计应考虑系统的负载需求、日照条件、夜间用电时间等因素。
一般来说,蓄电池的容量应至少能够满足系统夜间用电的需求,同时考虑多余的电能储备以应对不可预测的情况。
2.2蓄电池充放电深度:蓄电池的充放电深度是指电池在一次充电和放电过程中的电能利用比例。
过度放电会降低蓄电池的寿命,因此在设计蓄电池容量时,应考虑充放电深度,并尽量避免深度放电。
2.3平衡充放电:在设计蓄电池容量时,还应考虑平衡充放电的问题。
不同的充放电速率会影响蓄电池的性能和寿命,因此在设计时应尽量避免充放电过快或过慢。
2.4蓄电池组串联和并联:蓄电池的容量设计还需要考虑串联和并联的问题。
太阳能电池与蓄电池的配置关系
太阳能供电系统的储能装置主要是蓄电池。
与太阳能电池组件配套的蓄电池通常工作在浮充、循环使用的状态下,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。
它的容量比负载所需的电量大得多。
蓄电池容量的合理选择对保证连续供电是很重要的,而且受环境温度的影响极大。
而太阳能电池组件发电量在不同季节也有差别。
组件的发电量在不能满足用电需要的月份里,要靠蓄电池的电能给予补足;在超过用电需要的月份,蓄电池将多余的电能储存起来。
所以组件发电量的不足和过剩值,是确定蓄电池容量的依据之一。
同样,连续阴雨天期间的负载用电也必须从蓄电池获得。
所以,这期间的耗电量也是确定蓄电池容量的依据之一。
本消息来自中国太阳能电池板交易网整理。
太阳能电池板和蓄电池配置计算公式摘要: 一:首先计算出电流:如:12V蓄电池系统; 30W的灯电流=30W÷12V=2.5 A 二:计算出蓄电池容量需求:如:路灯每夜照明时间9.5小时,实际满负载照明为 7小时(h);例一:1 ...一:首先计算出电流:如:12V蓄电池系统; 30W的灯30瓦。
电流= 30W÷12V= 2.5 A二:计算出蓄电池容量需求:如:路灯每夜照明时间9.5小时,实际满负载照明为 7小时(h);例一:1 路 LED 灯(如晚上7:30开启100%功率,夜11:00降至50%功率,凌晨4:00后再100%功率,凌晨5:00关闭)蓄电池= 2.5A × 7h ×( 5+1)天= 2.5A × 42h =100 AH 另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留5%-20%左右。
所以100AH也只是应用中真正标准的70%-85%左右。
另外还要根据负载的不同,测出实际的损耗,实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响,可能会在2.5A的基础上增加15%-25%左右。
三:计算出电池板的需求峰值(WP):路灯每夜累计照明时间需要为 7小时(h);★:电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时(h);最少放宽对电池板需求20%的预留额。
WP÷17.4V =(2.5A × 7h × 120%)÷ 4.5hWP÷17.4V =9.33WP=80(W)★ :4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。
另外在太阳能路灯组件中,线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同,实际应用中可能在15%-25%左右。
所以80W也只是理论值,根据实际情况需要有所增加。
全国主要城市年平均日照时间及最佳安装倾角。
现阴极保护,需要占用部分土地建设电力站,导致供电电源不独立,部分管理不具备断电电位测试条件,断电电位达不到保护准则要求[3]。
而光伏发电可以不受空间限制,建设多方位的光伏电池阵列,断电保护及电位都可以由太阳能光伏发电系统进行孔,更容易为油气设施提供电流,有效保护系统。
2.3 输油管道电加热由于传统的蒸汽加热方式在经济性和实用性方面都有很大的缺陷,目前大庆油田输油管道多使用电热丝进行加热,不仅操作方便而且经济。
电能在众多能源是容易与长距离传输的能量形式,电源与加热件之间简单的导线联接就可以实现能量的传输,并且电能传输过程中,自身损失较少。
大庆油田原油黏度较大,年平均温度在4℃左右,且冬季较长,需要较高的加热温度。
使用太阳能光伏发电,可以为输油管道提供辅助电源,减少对火力发电的依赖。
2.4 油气管道自动测控系统大庆油田的主要设备及油气管道大都分布在野外,维护和管理较为繁杂。
虽然石油,天然气都是现代社会发展必不可少的能源,但是其易燃,易爆等特性注定油气管道的安全管理马虎不得。
在油气管道长年使用期间会受到天气、腐蚀、涨缩等因素影响,而人员无法时刻监视油气管道状况,也没有人手能覆盖到大量的管道之中。
不过随着信息化技术的不断发展,油田油气管道的监控逐渐现代化,依靠无人机,电子眼等方式进行油气管道的维护与检查,相对的这些电子产品也需要充电使用,安设太阳能充电系统,便可在野外随意使用。
另外油气管道自动测控系统正在建设之中,将油气管道、光伏系统和自动测控系统结合在一起,实现对石油采集输送等相关设备的监测,不见能保证油气管道能长时间处于监控状态下,还能节省大量的人力物力。
2.5 路灯照明及道路监控太阳能光伏发电的基本应用效果便是与路灯及道路之上,太阳能路灯不需铺设电力管线,具有节能、环保、使用寿命长等特点,除路灯外,在油田泵站阀室,生活方面都需要用到照明,油田本身就是一个生活区与工作区相结合的地点,利用太阳能光伏发电可以为工作和生活提供用电,减少因火力发电或购买电力出现的成本,在道路监控方面也有使用光伏发电系统,配合时间控制,在需要的时间段对油田道路进行监控和调度,安排蓄电池的配合将能进一步延长光伏发电在实际生活中的应用效果。
太阳能市电互补路灯工作原理随着人们对环境保护意识的提高,太阳能作为一种清洁、可再生的能源得到了广泛应用。
太阳能市电互补路灯就是一种利用太阳能发电并与市电互补的照明设备。
它通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,然后储存起来,供夜间照明使用。
下面将详细介绍太阳能市电互补路灯的工作原理。
太阳能市电互补路灯主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器、LED 灯和灯杆组成。
太阳能电池板是整个系统的核心部件,它能将太阳能转化为直流电能。
太阳能电池板通常由多个太阳能电池组成,通过并联或串联的方式构成一个太阳能电池组。
当阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池板会吸收光能,并将其转化为电能。
转化后的电能首先经过控制器进行调节和控制。
控制器是整个系统的智能核心,能够实现对电能的合理分配和管理。
它能监测电池的电压和电流情况,根据实时的光照强度和电池电量情况,智能地调节LED灯的亮度和开关状态。
当光照强度足够强时,控制器会自动关闭LED灯,将太阳能电池板产生的电能存储到蓄电池中。
当光照强度不足时,控制器会自动打开LED灯,将蓄电池中的电能供给LED灯照明使用。
LED灯是太阳能市电互补路灯的光源,它具有节能、寿命长和环保等优点。
LED灯是通过电流通过PN结,激发电子与空穴复合产生光,从而发出可见光。
LED灯的亮度和颜色可以根据实际需求进行调节。
太阳能市电互补路灯中常用的LED灯是高亮度LED灯,它具有较高的光效和较低的能耗。
蓄电池是储存太阳能电池板产生的电能的装置。
蓄电池能将电能以化学能的形式储存起来,并在需要时将其释放出来。
太阳能市电互补路灯中常用的蓄电池有铅酸蓄电池和锂电池。
蓄电池的容量大小直接影响着太阳能市电互补路灯的使用时间和亮度。
灯杆是太阳能市电互补路灯的支撑结构,通常由钢材制成。
灯杆的高度和形状可以根据实际需求进行设计和制作。
灯杆上通常还会设置太阳能电池板的支架和控制器的安装座,以便固定和安装相应的部件。
太阳能市电互补路灯利用太阳能发电,并通过蓄电池和控制器实现与市电的互补。
太阳能电池板与蓄电池配置计算公式太阳能电池板与蓄电池配置计算公式太阳能电池板与蓄电池配置计算公式一:首先计算出电流:如:12V蓄电池系统; 30W的灯2只,共60瓦。
电流=60W÷12V=5A 二:计算出蓄电池容量需求:如:路灯每夜累计照明时间需要为满负载7小时(h);(如晚上8:00开启,夜11:30关闭1路,凌晨4:30开启2路,凌晨5:30关闭) 需要满足连续阴雨天5天的照明需求。
(5天另加阴雨天前一夜的照明,计6天) 蓄电池=5A×7h×(5+1)天=5A×42h=210AH另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留20%左右。
所以210AH也只是应用中真正标准的70%左右。
三:计算出电池板的需求峰值(WP):路灯每夜累计照明时间需要为7小时(h);★:电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时(h);最少放宽对电池板需求20%的预留额。
WP÷17.4V=(5A×7h×120%)÷4.5h WP÷17.4V=9.33 WP=162(W)光伏发电系统计算方法光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到几瓦的太阳能庭院灯,大到MW级的太阳能光伏电站。
其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。
尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。
太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。
如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。
各部分的作用为:(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
太阳能板电池配套蓄电池和负载的匹配Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998太阳能电池配套蓄电池和负载的匹配1、太阳能电池太阳能电池参数有:空载电压和短路电流,两者乘积为太阳能电池的功率,即P=UI,P为电功率单位是瓦(W),U为电压单位是伏(V),I为电流单位是安(A)。
还有工作电压和工作电流,工作电压一般为空载电压的80%-90%,工作电流一般为短路电流的80%-90%。
2、蓄电池(也称电瓶)蓄电池的最佳充电电流和放电电流,一般按10小时充、放电率计算。
例如:10AH的电瓶,其充电电流最佳为1A,最佳放电电流也是1A。
7AH的电瓶即为700mA。
40AH的电瓶为4A。
充、放电电流过大都会对电瓶的寿命有一定的影响。
3、太阳能电池如何给蓄电池相匹配如:一天要把12V10AH的电瓶充满,就可选用电压为15V-18V,电流为1A的太阳能电池板。
要是要求两天将电池充满,那用15V500mA的太阳能电池板就可以了。
一天按太阳照射10小时计算。
如:一天要把12V40AH的电瓶充满,可选用电压为15V-18V,电流为4A的太阳能电池板,或选取电流为1A的电池板用四块并联使用。
如果要求两天将电瓶充满,那么太阳能电池板选2A的电流即可。
充电时,太阳能电池的电压要高于电瓶电压20%-30%。
4、太阳能电池和电瓶如何与负载匹配如:12V10AH的电瓶充满电后,可供12V10W的节能灯工作8小时。
10W节能灯的工作电流为I=P/U,10/12=。
电瓶按10小时放电率计算,正常放电电流为1A,考虑到效率问题,所以灯可以正常工作8--10小时。
如用40W灯泡,电流为40/12=,那就只能工作2-3小时。
或者这样计算,10W的太阳能电池给蓄电池充电,供10W的灯来用电,按理想状态来讲,充电10小时就能用电10小时,而实际上是达不到的,只能用7-8小时。
如果用40W灯照明,那就只能用2小时了。
蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能够满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。
蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,蓄电池容量过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时造成浪费。
太阳能灯具产品以节能环保为优势,当然负载要节能,寿命长。
庭园灯一般采用12V直流节能灯,直流节能灯电压为直流,无需逆变,方便安全。
路灯一般采用12V直流节能灯与低压钠灯,低压钠灯光效高。
灯具外观要求不要很高,相对实用就行。
几个重要因素:
太阳能方阵面上的年总辐射量
最长无日照天数
平均每日峰值日照时数
太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上系统才能正常工作。
蓄电池容量必须比负载日耗电量高出3倍以上,南方地区要高出5倍以上为好。
太阳能电池的外特性
对于单片太阳能电池来说,它是一个PN结,除了当太阳光照射在上面时,它能够产生电能外,它还具有PN结的一切特性。
太阳能电池一般都如下参数:Isc是短路电流,Im是峰值电流,Voc是开路电压。
Vm是峰值电压,Pm是峰值功率。
在使用中,太阳能电池开路或者短路都不会造成损坏,实际上我们也正是利用它的这个特性对系统蓄电池充放电进行控制的。
欧洲委员会定义的101标准,辐射强度1000W/m2,大气质量AM1.5,电池温度25℃条
件下,太阳能电池的输出功率。
太阳能电池组件额定输出功率和灯具输入功率之间关系在华东地区大约是2~4:1,具体比例要根据灯具每天工作时间以及对连续阴雨天照明要求决定。
一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池,它们的容量选择直接影响系统的可靠性以及系统价格。
1W以下的小功率太阳能草坪灯,在没有过高寿命要求的情况下,可以使用滴胶封装形式,对于使用年限有规定的太阳能灯,建议使用层压的封装形式。
另外,有一种硅凝胶用于滴胶封装太阳能电池,据说工作寿命可以达到10年。
为了美观,许多的太阳能灯具的工厂将太阳能电池水平放置,在这种情况下,太阳能电池的输出功率将减少15%~20%,如果再在太阳能电池上面增加一个装饰性外罩,太阳能电池的输出功率又将减少5%左右,太阳能电池价格昂贵,大多数都选择节能。
太阳电池组件是由多片太阳能电池组合而成,用以达到期望的电压值。
无论太阳能灯具大小,一个性能良好的充放电控制电路是必不可少的。
防止反充电功能,一般来说,就是在太阳能电池回路中串联一个二极管,二极管防止反充电,这个二极管应该是肖特基二极管,肖特基二极管的压降比普通二极管低。
防止过充电功能,可以在输入回路中串联或者并联一个泄放晶体管,电压鉴别电路控制晶体管的开关,将多余的太阳能电池能量通过晶体管泄放,保证没有过高的电压给蓄电池充电。
关键是防止过充电压的选择,单节铅酸蓄电池为2.2V。
需要注意的是,太阳能电池系统一般相对蓄电池是小倍率放电,所以放电截止电压不宜过低。
LED技术已经实现了其关键性突破,并且其特性在过去5年中有很大地提高。
同时性能价格比也有较大地提高。
控制颜色,改变光的分布,产生动态幻景都是可能的,所以它特别适合在太阳能草坪灯上应用。
对于太阳能庭院灯,从可靠性、性能价格比、色温,和发光效率几个方面综合考虑,我们认为理想的光源目前应该是三色基色高效节能灯。
由于LED的工作电压变化0.1V,工作电流可能变化20mA左右。
一般LED的峰值电流50~100mA,反向电压6V左右,注意不要超过这个极限,尤其在太阳能电池反接或者蓄电池空载,升压电路峰值电压过高时,很可能超过这个极限,损坏LE D。
LED温度特性不好,温度上升5℃,光通量下降3%,夏季使用要注意。
超高亮白光LED色温为6400k~30000k。
静电对超高亮白光LED影响很大,在安装时要有防静电设施,工人要佩带防静电手腕。
受静电伤害的超高亮白光LED当时可能凭眼睛看不出来,但是使用寿命将变短。
光敏传感器,太阳能灯需要光控开关,有的设计者往往会用光敏电阻来自动开关灯,实际上太阳能电池本身就是一个极好的光敏传感器,用它做光敏开关,特性比光敏电阻好。
按蓄电池电压高低控制负载大小,对太阳能灯在连续阴雨天时可维持的时间要求很高,这就增加系统成本。
闪烁变光,渐亮渐暗是节能的好办法,它一方面可以增加太阳能草坪灯照射效果,另一方面可以通过改变闪烁占空比控制蓄电池平均输出电流,延长系统工作时间,或者在同等条件下,可降低成本。
三色基色高效节能灯的开关速度。
目前太阳能电池还不能够使用在主干道照明上。
电池厂家泰科源。