奥特多蓄电池 OT55-12 12V55AH 热水循环泵 增压稳压机组
太阳能电池方阵设计
1.太阳能电池组件串联数 Ns
太阳能电池组件按一定数目串联起来,就可获得所需要的工作电压,太阳能电池组件的串联数必须适当。串联数太少,串联电压低于蓄电池浮充电压,方阵就不能对蓄电池充电。如果串联数太多使输出电压远高于浮充电压时,充电电流也不会有明显的增加。只有当太阳能电池组件的串联电压等于合适的浮充电压时,才能达到的充电状态。
Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+Uc)/Uoc
UR 为太阳能电池方阵输出小电压；
Uoc 为太阳能电池组件的工作电压； Uf 为蓄电池浮充电压；
UD 为二极管压降,一般取 0.7V； UC 为其它因数引起的压降。
电池的浮充电压和所选的蓄电池参数有关,应等于在低温度下所选蓄电池单体的大 工作电压乘以串联的电池数。
2.太阳能电池 组件并联数 Np
在确定 NP 之前,我们先确定其相关量的计算方法。
(1)将太阳能电池方阵安装地点的太阳能日辐射量 Ht,转换成在标准光强下的平均日辐射 时数H：H=Ht×2.778/10000h
式中:2.778/10000(h.m2/kJ)为将日辐射量换算为标准光强(1000W/m2)下的平均日辐射时数的系数。
(2)太阳能电池组件日发电量 Qp
Qp=Ioc×H×Kop×Cz
Ioc 为太阳能电池组件工作电流；
Kop 为斜面修正系数；
Cz 为修正系数,主要为组合、衰减、灰尘、充电效率等的损失,一般取 0.8。
(3)两组长连续阴雨天之间的短间隔天数 Nw,
此数据为本设计之特之处,主要考虑 要在此段时间内将亏损的蓄电池电量补充起来,需补充的蓄电池容量 Bcb 为:
Bcb=A×QL×N
(4)太阳能电池组件并联数 Np 的计算方法为:
Np=(Bcb+Nw×QL)/(Qp×Nw)
并联的太阳能电池组组数,在两组连续阴雨天之间的短间隔天数内所发电量，不仅供负载使用，还需补足蓄电池在长连续阴雨天内所亏损电量。
3.太阳能电池方阵的功率计算
根据太阳能电池组件的串并联数,即可得出所需太阳能电池方阵的功率
P: P=Po×Ns×Np
式中Po 为太阳能电池组件的额定功率。
四、设计实例
以某地面卫星接收站为例：负载电压为 12V，功率为 25W，每天工作 24h,长连续阴雨天为 15d，两长连续阴雨天短间隔天数为30d。
太阳能电池采用云南半导体器件厂生产的 38D975×400 型组件，组件标准功率为 38W,工 作电压 17.1V，工作电流2.22A。
蓄电池采用铅酸免维护蓄电池，浮充电压为(14±1)V。
其水平面太阳辐射数据参照表 1,其水平面的年平均日辐射量为 12110(kJ/m2),Kop值为
0.885,倾角为 16.13°,计算太阳能电池方阵功率及蓄电池容量。
1.蓄电池容量 Bc
Bc=A×QL×NL×To/CC=1.2×(25/12)×24×15×1÷0.75=1200Ah
2.太阳能电池方阵功率 P 因为:Ns=UR/Uoc=(Uf+UD+UC)/Uoc=(14+0.7+)/17.1=0.92≈1太阳能电池每天发电量：
Qp=Ioc×H×Kop×Cz=2.22×12110×(2.778/10000)×0.885×0.8≈5.29Ah
需补充的蓄电池容量 Bcb=A×QL×NL=1.2×24×15=900Ah 系统每天耗电量：
QL=（25/12）×24=50AhNp=(Bcb+Nw×QL)/（Qp×Nw)=（900+30×50）/（5.29×30）≈15
故太阳能电池方阵功率为: P=Po×Ns×Np=38×1×15=570W 计算结果该地面卫星接收站需太阳能电池方阵功率为570W,蓄电池容量为1200Ah