蓄電池容量是指其蓄電的能力,通常用該蓄電池放電至終了電壓所放出的電量大小來(lái)度。鉛蓄電池的使用容量是在一定的工作條件下所放出的電量,鉛蓄電池使用容量與廠家造質(zhì)量及電池工作條件有關(guān)。確定離網(wǎng)光伏系統(tǒng)蓄電池容量最佳值,必須綜合考慮太陽(yáng)電方陣發(fā)電量、負(fù)荷容量及直交變換裝置(逆變器)的效率等。蓄電池容量的計(jì)算方法有種,一般可通過(guò)下式求出。
C-蓄電池容量,kW·h(Ah); D-最長(zhǎng)無(wú)日期間用電時(shí)數(shù),h;F—蓄電池放電效率的修正系數(shù),(通常取1.05);
PO-平均負(fù)荷容量,kW; L為蓄電池的維修保養(yǎng)率,(通常取0.8);U為蓄電池的放電深度(通常取0.5);
Kα為包括逆變器等交流回路的損耗率(通常取0.7~0.8)。 上式可簡(jiǎn)化為:
C =
這就是由平均負(fù)荷容量和最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)日照時(shí)間(用電使用時(shí)間)求出蓄電池容量的簡(jiǎn)計(jì)算公式。應(yīng)當(dāng)注意到,無(wú)日照時(shí)間取多長(zhǎng)為恰當(dāng)。若取得過(guò)長(zhǎng),計(jì)算出的蓄電池容量大,不必要地加大投資。而且,若蓄電池容量增大,必須使太陽(yáng)電池的容量相應(yīng)加大,使者容量相匹配才合適;否則相對(duì)的蓄電池充電速率減小,蓄電池總是充不滿也會(huì)影響使用命,因?yàn)樾铍姵卦诮咏鼭M充電的狀態(tài)下使用較好。因此,過(guò)長(zhǎng)預(yù)估無(wú)日照時(shí)間以為安全,實(shí)際并不恰當(dāng)。一般地說(shuō),取3倍于太陽(yáng)電池出力的蓄電池出力認(rèn)為是比較適當(dāng)?shù)摹?/span>
由于蓄電池容量一般以安時(shí)數(shù)表示,故蓄電池容量應(yīng)該為:
為蓄電池容量,A·h;V為光伏系統(tǒng)的電壓等級(jí)(系統(tǒng)電壓),通常為12V、24V、48V、110V或220V。
案例1:按寧波太陽(yáng)能電源有限公司提供的晶體電池組件,對(duì)浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司的閥控式密封鉛酸蓄電池進(jìn)行選型?;疽鬄椋嚎蔀?00W的負(fù)載連續(xù)5天陰雨天的情況下供電;蓄電池能放電到其額定容量的75%-80%,性能正常,并保證具有5年使用壽命。
逆變器的轉(zhuǎn)換效率為0.75,負(fù)載為400W,故實(shí)際所需功率為400/0.75=533W。功率 400W太陽(yáng)能電池方陣用蓄電池選型容量計(jì)算如下:
電壓為24V,則電流I=533/24=22.2A。
如果連續(xù)使用5天,即120h,則放電容量為22.2*120=2664Ah。如果按電池的80%利用率計(jì)算,則對(duì)電池的額定容量要求為:
正常使用情況下,按照此設(shè)計(jì),正常白天充電,晚上蓄電池放電(以放電12h為例)的情況下(負(fù)載工作6-12h),逆變器轉(zhuǎn)換效率按75%進(jìn)行計(jì)算,該蓄電池的放電深度為:
逆變器功率 =負(fù)載總功率*安全系數(shù)
Pn=P*
方案1: 用2組1500Ah電池并聯(lián)使用。上述測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出,1500Ah的電池容量比較富余,其10h容量平均可以達(dá)到1700Ah,如果采用2組并聯(lián),容量可以達(dá)到3330Ah以上,可以滿足要求。這一方面的優(yōu)點(diǎn)是容量可以達(dá)到要求并有點(diǎn)富余,同時(shí)只需要2組電池,維護(hù)相應(yīng)較少,電池占的空間要少。
方案2: 用4組800Ah電池并聯(lián)使用。800Ah電池10h的放電平均容量為880Ah,如果采用4組并聯(lián),其容量可以達(dá)到3500Ah,足以達(dá)到3330Ah,容量比較富余。這一方案優(yōu)點(diǎn)是使用4組為800Ah的電池并聯(lián),容量更充分、富余;其缺點(diǎn)是要并聯(lián)使用4組電池,相對(duì)于1500Ah的電池,成本要增加,所占用的場(chǎng)地或則體積和空間要增加,維護(hù)工作也要大些。