第三章 独立光伏系统设计
独立光伏发电系统结构框图
3.1负载计算
家庭每天的用电量，平均=3.1kwh/day 灯 电视 冰箱 洗衣机/其他 每天总能量 数量 10 2 2 1 功率 18W 75W 使用时间 5h/day 3h/day 600Wh/day 能量 900Wh/day 450Wh/day 600Wh/day 1200Wh/day 1200Wh/day 3150Wh/day 3.2蓄电池容量设计
电池的型号为Compact Power，制造商是Oerlikon公司，蓄电池组电压为24v，额定容量 575ah，是由4组串联，5组并联得来的，温度在固定的20℃下，电池门限：充电 27.0v/26.2v 放电23.5/25.2 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计
Pv阵列的参数：Pv组件的类型：si-poly 制造商 SED。 Pv组件数量 8组串联，12组并联 Pv组件总数量 96块 每个单元峰值功率为11wp 总的阵列功率 1.01kwp 实际 911kwp 总的面积
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25.417.6m2 倾角设计：水平方位：高度角56度，方位角0度 入射影响，灰的参数 1am=1-bo（1/cos i-1）bo parameter 0.05 3.4 Pv阵列损失因数
热损因数 uc（常数） 20w/m2k uv（风） 0w/m2k m/s 线上电阻损失 总的阵列阻值14mΩ 损失部分 1.5%stc 组件质量损失 损失部分 5.5%
组件错配损失 损失部分4.0%（固定的电压） 3.5太阳能电池板安装间隔计算及作图
d?rcos?sH?rtan?H?Lsin?d?Lsin?cos?stan?D?Lcos??d0.7071tan??0.43380.7071?0.4338tan??Lcos??Lsin?s?Lcos??Lsin?0.7071tan??0.43380.7071?0.4338tan?
L—方阵高度 D—两排方阵之间的距离
s??—方针倾角 ?s—太阳方位角 ?—太阳入射线水平面上投影在前后排方阵之间的长度
已知沈阳地区的纬度为：41.800° 方阵最佳倾角为 β=56° 方阵高度为 L=1.5m 因此 方阵间最小距离为： D=1.5*0.56+1.5*0.83*3.34 =5m
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3.6控制器选型
品牌：尚博太阳能科技有限公司 型号：SPCON
◆主要特点：
1. 使用单片机和专用软件，实现智能控制，自动识别12/24V系统。
2. 采用串联式PWM充电控制方式，使充电回路的电压损失较原二极管充电方式降低一半，充电效率较非PWM高3－6%;过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式有利于提高蓄电池寿命。
3. 多种保护功能，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。
4. 具有丰富的工作模式,具有直流输出或0.5Hz频闪输出2种输出选择，频闪输出特别适用于LED 等。在频闪输出模式，负载可以使用感性负载。 5. 浮充电温度补偿功能。 6. 先进的智能延时工作模式。
7. 具有市电充电控制接口，此接口可用于控制其它的蓄电池充电设备。 8. 使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，方便直观。 9. 直观的LED发光管指示当前电瓶状态，让用户了解使用状态。
◆技术参数：
型号 最大组件短路电流/负载电流 系统工作电压 自耗电 浮充电压 快速充电电压 均衡充电电压 低电压保护 低电压恢复电压值 过压保护 过压恢复 过流、短路、过载保护 蓄电池反接保护 外部市电控制功能 接线端子 保护等级/ 重量 SPC0N 10A 50℃ 自动识别：12/24v ≤6mA 13.8v 14.4v 14.7v ≤11.2V ×2/24V 持续5s后负载关断 ≥12.6V×2/24V持续5s后负载自动开启 >15v×2/24V 持续5s后负载关断 ≤15V ×2/24V 持续5s后负载自动开启 >11A,负载关断，间隔10s自检 烧保险 蓄电池<11.5v 市电旁路导通 2.5mm Ip22/120g 2 13
3.7逆变器选型
品牌：为民电源 型号：WI30-48
性能特点：
◆ 工频环形变压器，使得整机逆变效率高，空载损耗低 ◆ 完善的保护和报警功能，使得系统具有较高的稳定性 ◆ 液晶显示功能，可直观显示蓄电池电压和交流输出电压
◆ 纯正弦波输出，相对于方波或修正波具有更强的带负载效果和带负载能力 ◆ 核心器件采用单片机进行控制，使得电路结构简单，控制方式和控制策略灵活强大 ◆ 可选择市电切换功能，保证了系统运行的连续性和稳定性 ◆ 欧盟CE认证 技术参数： 型号 输出额定容量 额定蓄电池电压 逆变器输入过压保护 逆变器输入过压恢复 蓄电池过放保护电压 蓄电池过放恢复电压 空载电流 输出波形 显示方式 显示参数 散热方式 额定输出电压 波形失真率 输出频率 动态响应 过载能力 逆变效率 噪音（1米） 绝缘强度 保护功能 使用环境温度 使用海拔 WI30-48 3kVA 48V 68V 66V 42V 48V 0.45A 纯正弦波 LCD（液晶屏显示） 蓄电池电压，输出电压，状态参数 风扇散热 110/120/220/230/240 VAC ≤4％ 50/60 Hz±0.05Hz 5% 120% 1分钟,150% 10秒 最大90% ≤40dB 1500VAC,1分钟 蓄电池过充电保护、蓄电池过放电保护、蓄电池接反保护、 输出过载保护、输出短路保护、过热保护 -20～50℃ ≤4000m 14
3.8系统发电量预估 3.8.1主要仿真结果
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