3.3蓄电池容量及串并联的设计及选型
由于所设计的家用独立光伏系统是小型的系统,所以选择的系统直流工作电压为24V。为满足5个连续阴雨天能正常供电,所需的蓄电池容量C为:
蓄电池容量C=
负载日平均用电量(Ah)?连续阴雨天数?安全系数K
最大放电深度DOD其中安全系数取1.2,最大放电深度为60%,求得的蓄电池容量为1333.3Ah
因此选择型号为TXE 1300 / OPzS1200,额定容量为1370Ah,额定电压2V,电池库伦效率97%,具体参数如下图所示:
根据选用的蓄电池可以算出所需蓄电池的串联数和并联数: 蓄电池串联数=
系统工作电压=12
蓄电池标称电压蓄电池总容量=1
蓄电池标称容量蓄电池并联数=
所以选用2V/1370Ah的蓄电池共12个,其中每12个串联后,1个并联。
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3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计
设计以全年均衡冬半年最大数据为依据,在默认方位角为0°条件下,通过软件模拟得到最佳光伏板倾角为53°。倾斜面上平均日辐射量为3.95kWh/m2,计算得到的峰值日照小时数为3.95h。
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3.5 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型
用户用电电流一般较大,为了使负载能正常工作,通常需要串并联若干太阳能电池组件。首先需要求出电池板的功率,方法如下: 功率P=
负载平均日耗电量ql?K
峰值日照小时数Tm其中K取1.2,得到功率P=972.15W
根据电池板的功率来选定所需电池板的型号。其中本次设计所选用的单晶硅电池板型号为Si-mono ZT75S Zytech,开路电压Voc=21.96v,最大工作电压Vmm=17.46v,短路电流Isc=4.74A,其具体参数如下图所示:
根据所选用电池板型号可求得需要串并联电池板个数,公式如下: 电池组件并联数Np=
负载日平均用电量(Ah)=8块
组件日平均发电量(Ah)系统工作电压=2块
组件峰值工作电压电池组件串联数Ns=
电池组件总发电量=组件并联数×组件串联数×选定组件峰值功率=8×2×75.1=1201.6w>972.15w,所以选用的串并联数能够满足用户需求。
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3.6 控制器、逆变器的选型
①控制器的确定
方阵直流工作电压为24V,输出最大电流为4.74?8=37.92A。据此知控制器应满足要求如下:额定工作电压为24V;额定工作电流应大于37.92A。因此选择控制器Isofoton,Isoltel60,它的系统电压为24V,最大充电及最大负载电流均为60A。
②逆变器的确定
用户总负载为1074W,由于负载总容量大于逆变器总功率的80%时,逆变器会发热过度从而减少使用寿命,故逆变器容量应大于1074/0.8=1342.5W。由于PVsyst软件自带的逆变器有1.5kW和3kW两种,故前者刚好符合要求,型号为Back-up generator,1.5kW
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