《太阳能电池配套蓄电池和负载的匹配..》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太阳能电池配套蓄电池和负载的匹配..（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、太阳能电池配套蓄电池和负载的匹配1、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1A7AH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 1
2、2v10AH 的电瓶充满，就可选用电压为15V18V,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二P/U, 10/12
3、=0。8A.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=3。3A，那就只能工作23 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.太阳能光伏知识1、太阳能电池发电原理：太阳电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件.能 产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷 化镓，硒铟铜等.它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光 发电过程。
4、P 型晶体硅经过掺杂磷可得 N 型硅，形成 PN 结。当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由 电子在 PN 结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在 该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功 率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。2、晶体硅太阳电池的制作过程： “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一 切，甚至人类的思维，20世纪末我们的生活中处处可见“硅 的身影和作用，晶体硅太阳电池是近15 年来形成产业化最快。生产过程大致可分为五个
5、步骤：a、提纯过程b、拉棒过程c、 切片过程d、制电池过程e、封装过程。3、太阳电池的应用：上世纪60年代，科学家们就己经将太阳电池应用于空间技 术-通信卫星供电，上世纪末,在人类不断自我反省的过程中, 对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不仅 在空间应用，在众多领域中也大显身手.如：太阳能庭院灯、太 阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌 溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、 海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。在世纪之交前后 期间，欧美等先进国家光伏发电并入城市用电系统及边远地区自 然界村落供电系统纳入发展方向.太阳电池与建筑系统
6、的结合已 经形成产业化趋势。4、太阳电池基本性质：a、光电转换效率n%评估太阳电池好坏的重要因 素。目前：实验室n心24%，产业化：n心15%. b、单体电池电压V:0.4V-0。6V由材料物理特性决定。C、填 充因子FF%：评估太阳电池负载能力的重要因素。FF=(ImXVm)/ (IscXVoc)其中：Isc短路电流，Voc开路电压，Im-最佳工作电流，Vm一最佳工作电压；d、标准光强与环境温 度 地面：AM1。5 光强，1000W/m2，t 二 25C； e、温度对 电池性质的影响，例如:在标准状况下，AM1。5光强，t=25C某 电池板输出功率测得为lOOWp,如果电池温度升高至45C时
7、，则 电池板输出功率就不到 100Wp 使用太阳能供电系统的相关说 明蓄电池(也俗称电瓶)是太阳能供电系统的重要器件,它的 主要功能，是把太阳能电池板发的电能即时储存在电瓶内，以供 用电设备使用,蓄电池具有储存电能和稳定电压的作用。 蓄 电池的主要技术参数是电压和容量。电压是指蓄电池的额定电压 即正常工作电压，一般有 3V、6V、12V、24V、36V 等.容量是指 蓄电池储存电量的能力，一般常见的有 4AH、6AH、12AH、20AH、 40AH、60AH、120AH 等。如以 40AH 电瓶为例,表示以 4A 电流给 蓄电池充电时,10 小时可以充满；若以 1A 电流充电,则需要 40 小
8、时才能充满。反之放电时也是如此。一般情况下,蓄电池的充 放电时间，按 10 小时充放电率为宜。 用太阳能电池给蓄 电池充电时, 太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压 20%30,才能保证给蓄电池正常充电。如给 6V 蓄电池充电需 要用 89V 太阳能电池，给 12V 蓄电池充电需要用 15-18V 太阳 能电池。 至于用太阳能电池板给蓄电池充电时，如何匹配为好， 主要是看你的实际需要。如果是用于普通家庭，即白天用太阳能 给蓄电池充电，晚上照明。女口 ：蓄电池选用40AH电瓶，太阳能电池 选用305*457MM (15V400MA) 10片并联，电压为15V、电流为4A, 那么用 10 小时可
9、以把电瓶充满。若用 20 片并联，用 5 小时可以 充满。同样400*200MM (10W)的单晶硅太阳能板，用5片并联, 电压为18V,电流约为4A,10小时可把40AH电瓶充满。 太阳 能电池305*457MM（15V400MA），功率约为5瓦，功率二电压*电 流（P二UI），10片并联为50瓦，白天充电10小时充的电量为500 瓦时。晚上可供100瓦灯泡，用电5小时，即用电量也为500瓦时。 若使用200瓦用电器，就只能工作2.5小时。 用太阳能电池给 蓄电池充电时，最好在充电电路中加一只整流二极管，以保证在 晚上蓄电池不会通过太阳能电池板反向放电。若加装上充、放电 自动保护器更好，可以
10、保证蓄电池不至于过充电或过放电，对延 长蓄电池的寿命有好处，蓄电池的寿命一般为1 2年。若要使用 220V用电器，则要使用专用的逆变电源。几例太阳能发电供电系统民用太阳能发电供电系统1、5W简易型太阳能发电照明系统:包括305*457MM太阳能 电池板一块，1N5404 3A整流二极管一只，12V7AH松下免维护电 瓶一块，12V9W节能灯一盏，白天充电一天，晚上可工作34 小时。价格：330元/套.2、10W简易型太阳能发电照明系统：包括305*457MM太 阳能电池板两块，1N5404 3A整流二极管一只，12V7AH松下免维 护电瓶一块，12V9W节能灯2盏，白天充电一天，晚上可工作3-
11、4 小时。价格： 660元/套。3、20W太阳能发电系统:包括多晶硅太阳能电池20W 一块, 密封蓄电池：12V/20AH 一块（自备），控制器一个，12V9W节能 灯2盏,300W逆变器一台.价格：1300元/套.4、50 瓦多晶硅太阳能发电系统：包括多晶硅太阳能电池 板50W，密封蓄电池：12V/40AH 块（自备），控制器一台，500W 逆变器一台。12V9W节能灯2盏.3400元/套。5、50瓦非晶硅太阳能发电系统：包括非晶硅太阳能电池 板 50W ，密封蓄电池 ：12V/40AH 一块（自备）， 控制器一 台，12V9W节能灯2盏。500W逆变器一台。2800元/套。6、太阳能庭院灯
12、：包括10W晶硅太阳能电池板、12V9W节 能灯、12V7AH免维护电瓶、智能光伏控制器.680元/套。7、太阳能电源控制器：A型：有过压、欠压、接反、过载 短路保护功能220兀/台；B型：除具有A型的全部功能外，还有 光控功能，白天充电晚上自动点亮灯240元/台。C型还有定时 和红外控制功能360元/台。8、系列逆变电源：70W80元，120W120元，150W140元，300W220元，500W360元。12V9W节能灯16元。光伏独立电站组成图照明相关术语光通量：光源每秒种发出的可见光量之和， 简单说就是发光量.单位：流明（lm）照度：单位面积内入射的光 通量，也就是光通量除以面积所得到
13、的值.单位：勒克司（lux）.照度分为水平照度和垂直照度。水平照度为光通量入射水平 表面的照度，垂直照度为光通量入射到垂直面的照度。光强：符号I,单位 坎德拉cd,说明发光体在特定方向单 位立体角内所发射的光通量亮度：符号L,单位尼脱cd/m2，说明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量光效：单位 每瓦流明Lm/w,说明电光源将电能转化为光的 能力,以发出的光通量除以耗电量来表示平均寿命：单位 小时，说明 指一批灯泡至百分之五十的数 量损坏时的小时数经济寿命：单位 小时，说明 在同时考虑灯泡的损坏以及光 束输出衰减的状况下,其综合光束输出减至一特定的小时数。此 比例用于室外的光源为百分之
14、七十，用于室内的光源如日光灯则 为百分之八十.色温：以绝对温度K来表示，即将一标准黑体加热，温度升 高到一定程度时颜色开始由深红浅红橙黄-白-蓝，逐渐改变, 某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的绝对温度称为该 光源之色温。光源色温不同，光色也不同：色温在3300K以下， 光色偏红给以温暖的感觉；有稳重的气氛，温暖的感觉; 色温在 30006000K为中间，人在此色调下无特别明显的视觉心理效 果，有爽快的感觉；故称为”中性”色温。 色温超过 6000K， 光色偏蓝,给人以清冷的感觉，a. 色温与亮度 高色温光源照射下，如亮度不高则给人们 有一种阴气的气氛；低色温光源照射下,亮度过高会给人们
15、有一 种闷热感觉.b. 光色的对比 在同一空间使用两种光色差很大的光源, 其对比将会出现层次效果，光色对比大时，在获得亮度层次的同 时,又可获得光色的层次。 采用低色温光源照射，能使红色更鲜 艳； 采用中色温光源照射,使蓝色具有清凉感; 采用高色温光源 照射,使物体有冷的感觉.显 色 性：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性 ,也 就是颜色逼真的程度;光源的显色性是由显色指数来表明，它表 示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离,能较全 面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们 所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较 差，我们所见到的颜色偏差也较大。
16、国际照明委员会CIE把太阳 的显色指数定为 100,各类光源的显色指数各不相同，如：高压 钠灯显色指数Ra=23,荧光灯管显色指数Ra=6090。光效:衡量 光源节能的重要指标,就是光源发出的光通量除以光源所消耗的 功率。单位:流明/瓦（lm/w）.显色分两种： 忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使 用显色指数（Ra）高的光源，其数值接近100,显色性最好。效 果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法 来加强显色效果。眩 光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可 以造成视觉不舒适称为眩光。眩光分为失能性眩光和不舒适性眩 光，眩光是影响照明质量的重要因素。电磁干扰:气体放电灯镇流器在使用过程中，会通过辐射， 传导等方式对周围电器产生干扰。电磁噪音:可能使周围电器工作异常甚至失控。 平均寿命： 灯
