太阳能蓄电池组及容量计算

太阳能电池组件（方阵）的设计方法一：选定组件尺寸的情况下电池组件的并联数=负载日平均用电量/(组件日平均发电量Ah*充电效率系数*组件损耗系数*逆变器效率系数)电池组件串联数=（系统工作电压V*系数1.43）/组件峰值工作电压V系数1.43：时太阳能电池组件峰值工作电压与系统工作电压的比值。

电池组件总功率=组件并联数*组件串联数*选定组件的峰值输出功率蓄电池和蓄电池组的设计方法放电率对蓄电池容量的影响。

平均放电率=（连续阴雨天数*负载工作时间）/最大放电深度对于多路不同负载的光伏系统,负载工作时间需要用加权平均法进行计算，加权平均负载工作时间的计算方法：负载工作时间=（∑负载功率*负载工作时间）/∑负载功率如加权平均负载工作时间=（1.5A*24h+4.5A*12h）/(1.5A+4.5A)蓄电池容量=（负载日平均用电量Ah*连续阴雨天数*放电率修正系数）/(最大放电深度*低温修正系数)蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量其他几种计算公式和设计方法以峰值日照时数为依据的简易计算方法（常用于小型独立光伏系统，用于对其他方法的验算）太阳电池组件功率=（用电器功率*用电时间/当地峰值日照时数）*损耗系数蓄电池容量=(用电器功率*用电时间/系统电压)*连续阴雨天数*系统安全系数在本公式中，太阳能电池组件功率、用电器功率的单位都是瓦（W）；用电时间和当地峰值日照时数的单位都是小时（h）；蓄电池容量单位为安时（Ah）；系统电压时指蓄电池或蓄电池组的工作电压，单位是伏（V）损耗系数包括：线路损耗，控制器损耗，太阳能电池组件玻璃表面脏污及安装倾角不能兼顾夏季和冬季等因素，可根据需要在1.6——2之间选取。

系统安全系数：主要是为了蓄电池放电深度（剩余电量）、冬季蓄电池放电容量减小、逆变器转换效率等因素所加的系数，计算可根据需要在1.6——2之间选取。

以年辐射总量为依据的计算方法太阳能电池组件（方阵）功率=K*（用电器工作电压*用电器工作电流*用电时间）/当地年辐射总量蓄电池（组）容量=蓄电池放电容量修正系数、安全系数*用电器工作电流*用电时间*连续阴雨天数*低温系数注：本公式中，太阳能电池组件功率的单位是瓦、用电器工作电压单位是伏；用电器工作电流单位是安培；用电时间是小时；蓄电池容量单位是安时，年辐射总量单位是千焦/平方厘米（kj/cm2）公式中K为辐射量修正数，单位是（kj/cm2.h）,对于不同运行情况，K可以适当调整，当光伏发电系统适当调整，当光伏发电系统处于有人维护和一般使用状态时，K取230；当系统处于无人维护且要求可靠时，K取251；当系统出去无法维护、环境恶劣、要求非常可靠时，K取276蓄电池放电容量修正系数和安全系数，采用碱性蓄电池取1.5，采用铅酸蓄电池时取1.8低温系数是指若蓄电池放置地点的最低温度可达到-10度时，温度系数取1.1，可达到-20度时取1.2。

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+20⑸ 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+δδ=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)/(100mw/cm2)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。

以下提供太阳能电池板和蓄电池配置计算公式：
一：首先计算出电流：
如：12V蓄电池系统； 25W的灯1只，共25瓦。

电流 ＝ 25W÷24V ＝ 1.0A
（如晚上8：00开启，夜12：00调光至30%，至4点关闭）
蓄电池 ＝ 2.08A × 5.2h ×（ 2＋1）天 ＝ 2.08A × 15.6h ＝32.5 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50％左右。

需要满足连续阴雨天2天的照明需求。

（2天另加阴雨天前一夜的照明，计3天） 所以电池容量要求32.5/0.5=65AH 。

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，实际使用会在80%左右，率：13.6/0.8=17.4W
★ ：4.6h每天光照时间为丹东平均日照系数。

太阳能路灯计算公式
WP÷17.4V ＝ （3.8A × 10h × 120％）÷4.6 h WP÷17.4V ＝ 11.56 WP ＝ 13.6（W）
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10小时（h）；
★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.6小时（h）； 最少放宽对电池板需求20％的预留额。

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 4小时（h）,后4小时为30%亮；
）
有不同，实际使用会在80%左右，所以需求的太阳能板功。

光伏组件计算公式光伏发电系统设计计算公式1.转换效率η=Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率）其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。

2.充电电压Vmax=V额×1.43倍3.电池组件串并联3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah）3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V）4.蓄电池容量蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度5平均放电率平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度6.负载工作时间负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率7.蓄电池7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量8.以峰值日照时数为依据的简易计算8.1组件功率=(用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数)×损耗系数损耗系数：取1.6～2.0根据当地污染程度、线路长短、安装角度等8.2蓄电池容量=(用电器功率×用电时间/系统电压)×连续阴雨天数×系统安全系数系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等9.以年辐射总量为依据的计算方式组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量有人维护+一般使用时，K取230：无人维护+可靠使用时，K取251：无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取27610.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等：安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.310.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压：10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用）11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算11.1电流组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。