太阳能电池方阵组合的计算.doc

太阳能电池方阵组合的计算 ?太阳能电池方阵是根据负载需要将若干个组件通过串联和并联进行组合连接，得到规定的输出电流和电压，为负载提供电力的。方阵的输出功率与组件串并联的数量有关，串联是为了获得所需要的工作电压，并联是为了获得所需要的工作电流。 ??? 一般独立光伏系统电压往往被设计成与蓄电池的标称电压相对应或者是它的整数倍，而且与用电器的电压等级一致，如220v、110v、48v、36v、24v、12v等。交流光伏发电系统和并网光伏发电系统，方阵的电压等级往往为110v或220v。对电压等级更高的光伏发电系统，则采用多个方阵进行串并联，组合成与电网等级相同的电压等级，如组合成600v、10kv等，再通过逆变器后与电网连接。 ??? 方阵所需要串联的组件数量主要由系统工作电压或逆变器的额定电压来确定，同时要考虑蓄电池的浮充电压、线路损耗以及温度变化等因素。一般带蓄电池的光伏发电系统方阵的输出电压为蓄电池组标称电压的1.43倍。对于不带蓄电池的光伏发电系统，在计算方阵的输出电压时一般将其额定电压提高10％，再选定组件的串联数。 ??? 例如，一个组件的最大输出功率为108w，最大工作电压为36.2v，设选用逆变器为交流三相，额定电压380v，逆变器采取三相桥式接法，则直流输出电压up=uab／0.817=380／0.817≈465v。再来考虑电压富余量，太阳能电池方阵的输出电压应增大到1.1×465=512v，则计算出组件的串联数为512v／36.2v≈14块。 ??? 下面再从系统输出功率来计算太阳能电池组件的总数。现假设负载要求功率是30kw，则组件总数为30000w／108w≈277块，从而计算出模块并联数为277／14≈19.8，可选取并联数为20块。结论：该系统应选择上述功率的组件14串联20并，组件总数为14×20=280块，系统输出最大功率为280×108w≈30.2kw。 短路电流(Isc)：当将太阳能电池的正负极短路、使U=O时，此时的电流就是电池?片的短路电流，短路电流的单位是安培(A)，短路电流随着光强的变化而变化。???? ?②开路电压(Uoc)：当将太阳能电池的正负极不接负载、使，=0时，此时太阳能电池?正负极间的电压就是开路电压，开路电压的单位是伏特(V)。单片太阳能电池的开路电压不?随电池???面积的增减而变化，一般为0．5～0．7V。 ?峰值电流(Im)：峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能?电池片输出最大功率时的工作电流，峰值电流的单位是安培(A)。 ? ????④峰值电压(Um)：峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能?电池片输出最大功率时的工作电压，峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减?而变化，一般为0．45～0．5V，典型值为0．48V。? ?? ?⑤峰值功率(Pm)：峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太?阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率，也就是峰值电流与峰值电压的乘?积：Pm=Im×Um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照?度、太阳光谱分布和电池片的工作温度，因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行，?测量标准为欧洲委员会的101号标准，其条件是：辐照度1kW／m2、光谱AMl．5、测试?温度25℃。? ???? ⑥填充因子(FF)：填充因子也叫曲线因子，是指太阳能电池的最大输出功率与开路电???压和短路电流乘积的比值。计算公式为 FF?= Pm/ Isc*Uoc 填充因子是评价太阳能电池输出特?? 性好坏的一个重要参数，它的值越高，表明太阳能电池输出特性越趋于矩形，电池的光电转换效率越高。? ????串、并联电阻对填充因子有较大影响，太阳能电池的串联电阻越小，并联电阻越大，填?充因子的系数越大。填充因子的系数一般在0．5～0．8之间，也可以用百分数表示。?????⑦转换效率(77)：转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的．太阳能量功率的比值。即：? η= ) Pin(*A) (单位面积的入射光功率（电池片的面积）电池片的峰值功率Pm，其中Pin=1kW／m2=100mW ／cm2