太阳能电池(太阳能储藏) 2021

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太阳能电池 - 太阳能储存

目前,太阳能光伏系统(SPV)应用中只有两种类型的电池可供商用。
它们是:
铅酸电池 和锂离子电池
在这种类型的主要有三个品种:
(a) 淹没类型(平板和 管状板类型)
(b). AGM VRLA 电池
(c). 凝胶 VRLA 电池
在这些类型的,成本的顺序是凝胶 > AGM > 淹没。 但大多数工程师选择凝胶阀调节电池,因为它们的循环寿命更长,耐受更高的温度性能。

由于 被淹没的电池 需要定期维护,因此能够监督电池的人可以选择此类电池。 此外,这些电池排放氢气和氧气,应在安装电池的空间内提供足够的通风。 定期用水加注电解质,保持电池顶部清洁,无灰尘和酸雾,这一点非常重要。 如果没有宽敞的电池空间,应优先使用密封免维护阀调节电池。

不能参加维护工作的人应首选 AGM 或凝胶电池 浮动/充电电流,以施加相同的电压。 AGM 电池由于内部电阻较低,更适合高功率应用。 在这两种类型中,AGM 电池由于重组效率较高而更温暖。 这是因为两种类型的孔隙结构存在差异。 电池的现场寿命取决于各种因素,因此从事电池研发工作的科学家和工程师取决于工业标准中规定的某些程序,如 国际 清算银行(印度标准), BS( 英国标准), IEC( 国际电工委员会), IEEE( 电气和电子工程师学会)等

在使用平板电池和管状电池进行的加速 寿命测试中 ,在25°C和25°C下,寿命估计为21.3年。在25°C下,寿命估计为21.3年。这些电池是由BAE巴特利安有限公司,柏林。[维兰德·鲁施]。

对于加速寿命测试,标准 IEC 60 896-21 要求测试温度为 40°C 和 55 或 60°C,标准 IEEE 535 – 1986 要求 62.8°C。 对VRLA型BAE OPzV(VRLA密封管板电池)、泛洪(VLA)型 BAE OPzS( 泛水管板电池)和BAE OGi(泛水平板电池)进行了62.8°C的使用寿命测试,结果如下所述。 电池以标准值为浮子充电 :VRLA 为 2.25V,淹没电池为 2.23V。 在测试期间,每50天监测一次极子的生长、浮电流的增加和3小时容量的变化。

表1
根据 IEEE 535-1986 的预期寿命测试结果
[https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Accelerated-Life-time-Tests-Rusch-2005.pdf
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.611.2155&rep=rep1&type=pdf]

Life as per IEEE 535-1986 OPzV (VRLA Tubular Plate Batteries) OPzS (Flooded Tubular Plate Batteries) OGi (Flooded Flat Plate Batteries)
Life at 62.8ºC (Days) 450 550 425
Life at 20ºC (Years) 34.8 42.6 33
Life at 25ºC (Years) 22.5 27.5 21.3

表2
Victron 能源提供其产品的以下数据 (www.victronenergy.com)
不同类型的铅酸电池的循环寿命

DOD (%) Life in number of Cycles - Flat Plate AGM Life in number of Cycles - Flat Plate Gel Life in number of Cycles - Tubular Plate Gel
80 400 500 1500
50 600 750 2500
30 1500 1800 4500
Fig 5. DOD and number of cycles for AGM Gel and Gel long life batteries 1

图1。 AGM、凝胶和凝胶长寿命电池的 DOD 和循环次数 (www.victronenergy.com

表3
AGM、凝胶和 凝胶长寿命电池的浮动寿命 (www.victronenergy.com)

Float Life AGM Deep Cycle Batteries Gel Deep Cycle Batteries Gel Long Life Batteries
Life at 20ºC (Years) 7-10 12 20
Life at 30ºC (Years) 4 6 10
Life at 40ºC (Years) 2 3 5

GS Yuasa 提供特殊的凝胶管状电池。 某些创新延长了固定电池的使用寿命。 Yuasa 使用纳米碳技术进行带玻璃管技术的管状板和颗粒硅胶电解质,从而避免 PAM 变质,延长使用寿命(SLC 型号)。

Yuasa SLC 管状板,带玻璃管氧化物支架和颗粒 SiO2
图2。 Yuasa SLC 管状板,带玻璃管氧化物支架和颗粒 SiO2
Yuasa SLC 管状板,带玻璃管氧化物支架和颗粒 SiO2
图3(a)。 Yuasa SLC 管状板,带玻璃管氧化物支架和颗粒 SiO2

锂离子电池

在基于李的类型中,有几种化学成分:

(a) 锂+NCM或NMC(锂-镍-锰-钴)电池

(b). 锂-NCA(锂镍-钴-铝)

(c). 锂-LMO(锂-镍-氧化锰)

(d). LFP(磷酸锂铁)

(e). LTO(氧化锂-钛)

(f)。 LCO(氧化锂)

其中,由于成本考虑、安全性和适度延长寿命,磷酸锂铁 (LFP) 电池是首选。 无论何时涉及钴,成本都会更高。 镍基电池成本更低。 与 AGM 电池相比,LFP 电池的成本要低 15% 到 25%(https://www.batteryspace.com/LiFePO4/LiFeMnPO4-Batteries.aspx)。

表4
VRLA AGM 和锂离子电池的比较

GS Yuasa (Li-ion (LCO) Li-iron Phosphate (LFP) (Battery Street) AGM (Exide India Ltd) AGM (Amararaja) Microtex Energy Pvt Ltd (Aquira)
Battery (4 * 3.7V=) 14.8V /50Ah1 (4 * 3.2=)12.8V/47 Ah20 12V 40Ah5 12V/65 Ah20 12V/52.5 Ah5 12V/65 Ah20 12V/52.5 Ah5 12V/65 Ah20 12V/55.25 Ah5
Mass (Kg) 7.5 6.5 22 20 21.3
Dimensions (mm) 175*194*116 197*131*182 174*350*166 351*167*165 350*166*174
Volume (Litres) 3.94 4.7 10.11 9.67 10.11
Specific energy (Wh/Kg) 98.7 (1h rate) (battery) (113.6 cell) 92.55(20 h rate) 78.77(5h rate) 35.45(20h rate) 26.5(5h rate) 39(20h rate) 31.5(5h rate) 36.6(20h rate) 29.6 (5h rate)
Energy density) (Wh/L) 188 128 77.1 80.66 77.2
Life (Years) 10 6 5-6 4-6 10
Life (Cycles) 5500 2000 1000 (50% DOD) ; 2500(30% DOD) (NXT Model) 1300 (30% DOD) (Quanta) 1450(20% DOD) 500(50% DOD) (Aquira)
Impedance 0.55mΩ (3.7V/50Ah cell) ≤ 50 mΩ 8 (12V battery) 5.1 (12V)
Cost based on cycle life x Wh of SLA 1.5 to 2.0 0.75 to 0.85 1 1 1
Cost /kWh ($) 900 to 1000 500 to 600 100 100 100

1. 微特克斯https://drive.google.com/file/d/16pjM25En0pyvg6RzpF4N3j1jtwvo7fMb/view
2. 格雷格·奥尔布赖特等 al., Allcell http://www.batterypoweronline.com/wp-content/uploads/2012/07/Lead-acid-white-paper.pdf
3. https://static1.squarespace.com/static/55d039b5e4b061baebe46d36/t/56284a92e4b0629aedbb0874/14454Mar 201281106401/Fact=sheet_Lead=酸=锂.pdf
4. https://pushevs.com/2015/11/04/gs-yuasa-improved-cells-lev50-vs-lev50n/
https://www.batterystreet.be/etiketten/160332_BStreet_CataloogEN_2016_LowR_.pdf
5. Nxt https://docs.exideindustries.com/pdf/industrial-export-batteries/products/ups-batteries/12v-agm-vrla-catalogue.pdf
6. https://www.amararajabatteries.com/Files/Products/Quanta%20Catalogue.pdf

表 5. 电池技术比较

Flooded Lead Acid VRLA Lead Acid Lithium-ion (LiNCM)
Energy Density (Wh/L) 80 100 250
Specific Energy (Wh/Kg) 30 40 150
Regular Maintenance Yes No No
Initial Cost ($/k Wh) 65 120 600
Cycle Life 1,200 @ 50% 1,000 @ 50% DoD 1,900 @ 80% DoD
Typical state of charge window 50% 50% 80%
Temperature sensitivity Degrades significantly above 25ºC Degrades significantly above 25ºC Degrades significantly above 45ºC
Efficiency 100% @ 20-hr rate, 80% @ 4-hr rate, 60%@1-hr-rate 100% @ 20-hr rate, 80% @ 4-hr rate, 60%@1-hr-rate 100% @ 20-hr rate, 99% @ 4-hr rate, 92%@1-hr-rate
Voltage increments 2V 2V 3.7V

电池在 太阳能光伏系统中工作 的效率不是 100%。 在循环过程中会损失一些能量。 在铅酸电池的情况下,效率为80%至85%,在Li系统中,数字为
95 到 98 %。 这相当于说,如果SPV产生1000Wh能量,铅酸细胞可以存储最多850Wh,而李细胞可以存储950Wh。

3.7 V * 4= 14.8V/50Ah(1 小时速率)容量的 Yuasa 锂离子电池重量为 7.5 kg。 体积为 (17.5*19.4*11.6) 3.94 升。 Wh 容量为 14.8*50= 740。 特定能量为 740 Wh / 7.5 kg = 98.7 Wh/kg。 能量密度为 740/3.94× 187.8 Wh/升。 [https://www .lithiumenergy.jp/en/Products/index.html]
12V/65Ah 容量的 Exide AGM VRLA 电池重 13.8 kg,尺寸为 17*17*19.7 厘米,体积为 5.53 升。 Wh 容量为 12*65×780 Wh。 特定能量为 780 Wh / 13.8 kg =56.5 Wh/kg。 能量密度为 780/5.53×141.0 Wh/升。 [https://docs .exideindustries.com/pdf/industrial-export-batteries/products/inverter-batteries/agm-vrla.pdf]
磷酸铁锂电池:12V/47 Ah 6.5 kg.197*131*182 mm. 4.7 升。 109Wh/kg. 128 Wh/升。
48V/30 Ah ReLion 3995 USD (https://relionbattery.com/insight) 1339.5 USD (https://relionbattery.com/insight-echnology)

哪种太阳能电池最适合太阳能存储?

选择太阳能电池时需要考虑的注意事项

假设:
独立系统
每日用电量:每天 30 瓦 = 30 W*24 小时 = 720 Wh。
假设系统电压为 12 V。
四个无太阳日(4天自主)
当前将是
30 W /12 V= 2.5 安培*每天 24 小时 * 5 天 (包括 4 个无日天) = 300 Ah,2.5 A 放电速率。
(注 :但容量 为 200 Ah 的电池如果以 2.5 安培(即 2.5 安培 5 天)放电超过 120 小时,可提供 300 Ah(额外 50%)。 现在我们没有考虑它)

因此, 所选电池将是 300 Ah = 10 h 速率

太阳能电池 容量:
排放率和容量
实验室:铅酸电池在不同的电流下提供不同比例的能量;放电电流越高,容量输出越低。
(参见下表)
LIB:可忽略的差异

表6. 放电率和容量输出铅酸电池 (LAB)

Duration of discharge (hours) Cut-off voltage for 12V battery (V) Per cent capacity available
120 10.8 150
20 10.8 115
10 10.8 100
5 10.8 85
3 10.5 72
1 9.6 50

因此,我们必须根据需要备份的容量和持续时间选择合适的电池。
我们选择了 300 Ah 电池,备份时间为 5 天,持续 30 W。

太阳能电池放电容量的温度校正

铅酸电池:温度的近似校正系数可达到每度0.5%C
锂离子电池:无需应用
印度的额定容量为 27oC。 但是, 如果工作 温度与参考温度很远,我们必须相应地增加或减少Ah容量,在 LAB 的情况下。 温度越低,容量越低。
在我们的计算中,我们采用 25 到 30oC 作为温度,无需进行校正。

太阳能电池校正,实现从太阳能光伏到电池和逆变器传输的效率损失

修正从 SPV 传输到电池和逆 变器的效率损失
铅酸电池:15% 损耗
锂离子电池:损耗5%
假设已选择 300 Ah 电池,并且应用了校正系数,则所需容量将提高到 345 Ah (300*1.15)。 因此,考虑到上述低效率,这种电池将提供所需的电流。

太阳能电池安全放电深度 (DOD) 限制:

铅酸电池: 80 %

锂离子电池: 80 %

此方面将进一步增加所需的容量到 345 /0.8 = 431 Ah

太阳能电池过载系数(应急储备容量)

铅酸电池: 5 %
锂离子电池: 5 %
为了重载考虑,我们必须添加上述步骤(d)获得的容量的5至10%。
因此,容量将是 431*1.05 = 452 Ah。
说 12V 450 Ah 电池需要

太阳能电池寿命结束系数:

如果容量达到 80% 标记,铅酸电池(或任何类型的电池)即视为已达到使用寿命结束。
因此,我们必须再增加25%的额外。 因此,容量将是 450/0.8 或 450*1.25 = 562 Ah。 应选择最近的容量电池。 可同时选择两个数字 200 或 225 Ah 电池。

太阳能电池 - 充电时间

充电时间取决于以前的输出。 10% 至 15% 的额外啊将足以全额充电。 SPV 充电时间取决于太阳照射,在任何热带气候国家,太阳从上午 6:00 到下午 5:00。 铅酸电池的两组效率(或Ah效率)约为90%,能效(或Wh效率)为75%。 另一方面, 锂离子电池的充电效率为 95%至99%。

太阳能电池 - 易于安装

两种类型的电池铅酸电池 或锂离子电池 可以安装没有任何困难。 电池应屏蔽热浪和高速风。

从长远来看,哪种太阳能电池的成本更好?

成本考虑将导致您使用铅酸型,如开头给出的。 如果 铅酸电池的成本为 100%(以每千瓦时计算 ),锂离子电池 的成本为 500 到 1000%(2020 年成本是 5 到 10 倍)。

太阳能电池寿命

如果铅酸电池的使用寿命为 100%,则锂离子电池(非 LFP)的使用寿命将至少延长两倍,而 LFP 锂离子电池的使用寿命不会与其他锂离子电池长。 然而,必须适当指出,锂离子电池的投资需要额外投资昂贵的精密电池管理系统。

为12V太阳能电池充电的太阳能电池板有多少瓦?

多少太阳能瓦充电 12 V 电池?

正确答案:所需的 SPV 面板的功率取决于电池容量。
12V 太阳能电池的太阳能电池板(大多数太阳能光伏板的额定电压为 12V)提供 13.6 至 18V 的源电压。 功率可以是任何值,但是,功率越高,持续时间越短,电池就会充电。 同样,太阳辐射强度越高,产生的电流也会越高。 大多数 100 瓦 12 伏面板实际上有 30 或 32 个电池,每个电池产生约 0.5 V,全部连接在一起,产生 16v 到 18 伏开路。 连接负载时,它将减至约 15 伏。

12V/100W太阳能电池板能产生多少安培?

即使面板的额定电压为 12V,它也会产生大约 18 V 的电压,这样:
产生的电流以安培表示 = 100 W/18 V = 5.5A。
现在,我们知道太阳能光伏板在阳光明媚的时间提供的电压和电流。
但是我们不能将太阳能光伏板输出直接连接到 电池端子。 在这里,充电控制器来寻求帮助。 电池插入充电控制器和逆变器之间。 太阳能光伏板输出连接到充电控制器。
充电控制器帮助监控电池中存储的电量,以防止过度充电。 充电控制器还将保护电池免受过度 放电和过度充电。

根据电池的安培小时 (Ah) 容量,完全充电的持续时间会有所不同。 如果假设太阳辐射可用 7 小时,则电池的输入为 7 x 5.5 A = 38.5 Ah;
太阳能电池是否充满电取决于电池的先前输出。 如果以前的输出小于 38.5 Ah,我们可以放心地假设电池已充满电。 请注意,铅酸电池的电池组效率(或Ah效率)约为90%,能效(或Wh效率)为75%。

因此,实际输入将是 38.5 Ah *0.90 = 34.65 Ah。 根据太阳能光伏板的输出电压,瓦特小时效率的值较低。
如果快速充电需要更多电流(安培),可以并行连接更多的太阳能光伏板。
电池的当前接受性也需要考虑。
在这里,充电控制器来寻求帮助
同样,对于便携式 10 W 太阳能光伏板(用于带 12V/7Ah 电池的便携式灯笼),生产的电流为 10 W/18V = 0.55 A

如何连接24V太阳能电池板与12V太阳能电池?

与往常一样,太阳能光伏板通过充电控制器(或 MPPT 充电控制器,最大功率点跟踪充电控制器)连接到电池。 只要有一个充电控制器,就不必担心更高的电压输出。 但是,应注意确保面板背面 指定的 I 最大值不超过。 当然,太阳能电池将得到一个受控的快速充电。

注意:MPPT 或最大功率点跟踪器充电控制器是一种电子直流到直流转换器,用于优化太阳能光伏板与电池组或公用电网之间的匹配。 也就是说,他们将太阳能电池板和其他类似设备(如风力发电机)的更高电压直流输出转换为为电池充电所需的较低电压

如何将太阳能电池板连接到电池?

太阳能光伏板 不应直接连接到电池, 除非它是为该特定电池制作的专用电池。 在太阳能光伏板和电池之间插入一个简单的充电控制器,使系统平稳运行。

如何计算太阳能电池板、电池和逆变器?

如何计算太阳能电池板和电池尺寸?

第一步是了解用户的负载要求。
a. 管灯 40 W
B。 吊扇 75 W
C。 LED 灯泡 (3Nos. * 5W) 15 W
D。 笔记本电脑 100 W
计算总功率以及设备使用的持续时间。
让我们假设总功率为 230 瓦。 在任何时间考虑 50% 的使用量。 使用时间为 10 小时。
因此,电器的能源需求将是 = (230/2) W * 10 h = 1150 Wh 每天。

将设备每天的总瓦特小时数乘以 1.3(系统中损失的能量) 1150*1.3= 1495 Wh,四舍五入到 1500 Wh(这是太阳能光伏板需要提供的电力)。

太阳能光伏板要求

假设 10 小时的能量 (Wh) 要求为 = 1500 Wh。 夏季辐照时间大概 8 到 10 小时。 在冬季和多云的日子里,阳光可能持续5小时。 我们用前一个值来计算面板功率要求
因此,SPV 所需的功率为 1500 Wh/ 10 h 阳光 = 1500 W。

平均而言,一块12V/100W的太阳能光伏板将产生约1000瓦时(Wh)的电量(10小时*100 W)。 因此,需要的数量太阳能光伏板 = 1500 Wh /1000 Wh = 1,50,四舍五入到 2 个 12V/100 W 的面板。我们需要 200 瓦的太阳能光伏板,即 2 块并联电池板。 或者可以使用一个 360 W 的面板。
如果我们需要5小时的太阳能日上,我们可能需要1500Wh/500Wh = 3个面板并联,或者可以使用一个360W的太阳能光伏板。

注意:
这种太阳能光伏输出在冬季可能不够,因为我们已经采取了10小时太阳能日压计算。 但在后一种计算中,我们需要2天无太阳,因此在冬季的输出可能不是问题。 我们必须冒这个险,避免太阳能光伏电池板的成本增加。

对于 100 W 太阳能光伏板,应用以下参数

峰值功率(Pmax) ±100 W
最大功率电压(VAmp = 18 V
最大功率电流 (IMP) = 5.57 A (100 W/17.99 V)
开路电压 (VOC) ±21.84 V
短路电流 (ISC) = 6.11 A
模块效率(STC 下) = 13.67%
建议的最大保险丝额定值 = 15 A

太阳能光伏板的效率在确定太阳能电池板的面积方面很重要。 效率越低,所需的面积越高。 商用太阳能电池板的效率从8%到22%到22%到22%取决于太阳能光伏板的成本。

太阳能电池尺寸

这是大小调整练习中最困难的部分。 但一个简单的计算将表明,我们需要一个12V/125Ah电池。 如何?
1500 Wh / 12 V = 125 啊 (记住 Wh = ah _ V. 啊 = Wh / v) 。
但在最终完成电池容量之前,我们必须考虑一些效率低下的问题。 它们是:
a. 修正从太阳能光伏板到电池和逆变器的能量 传输的效率损失 (15%至30%)。 在计算总Wh需求时考虑了1200Wh成为1560Wh,在”如何计算太阳能电池板、电池 和逆变器?

B。 安全 DOD 限制: (80%)。因子 1.0 变为 1/0.8= 1.25 (注意:大多数专业人员将安全放电深度 (DoD) 限制视为 50%。 太低了)。 此外,我们计划有四个无太阳的日子。 对于 50% 的 DOD 寿命结束,因子为 1/0.5= 2。
C。 过载系数(紧急储备能力)(5%。因子 1.25 变为 1.25*1.05 ±1.31)。

D。 寿命结束系数:(80%)。当电池达到额定容量的 80% 时,据说使用寿命已经结束。因此,因子 1.31 变为 1.31/0.8 或 1.31*1.25 = ±1.64)。

因此,电池的容量几乎是 10 小时速率的 2 倍 = 125*1.64 = 206 Ah。 最近的可用容量为 12V/200Ah,速率为 10 小时。

aA3Qg+nfIqDI+fwW3j+Fp3Ob8aeotRO0UwOdGujUQKcGOjXQqYFODXRq4N+mgf8BsJYcJWrdjK8AAAAASUVORK5CYII=

注意:

  1. 我们只计算了一天,即每天10个小时。
  2. 我们假设占总负载的 50%2
  3. 我们没有考虑到任何无阳(或无太阳)的日子。
  4. 通常所有的专业人员需要3至5天的自主(那是无太阳日);
  5. 如果我们采取甚至 2天的自主,电池容量将是200+(200*2)=600啊。
  6. 我们可以并行使用三个数字的 12V/200 Ah 电池。 或者我们可以使用六个系列的重型 2V 电池 600 Ah 容量。

太阳能逆变器尺寸

逆变器的输入额定值应与电器的总功率瓦特兼容。 逆 变器必须具有与蓄电池相同的标称电压。 对于独立系统,逆变器必须足够大,才能处理使用的总功率。 逆变器功率额定值应比电器总功率高 25% 左右。 如果将洗衣机、空气压缩机、搅拌机等尖峰设备包含在电路中,则逆变器尺寸应至少是这些电器的容量的 3 倍,以在启动过程中处理浪涌电流。

在上述计算中,总功率为 230 W(即满负荷)。 当我们包括 25% 的安全边际时,逆变器的额定值将是 230*1.25 = 288 W。

如果我们不包括喷头设备,如洗衣机等,12V/300 W逆变器就足够了。 否则,我们必须选择 1000 W(或 1 kW)逆变器。

太阳能充电控制器尺寸

太阳能充电控制器应与光伏阵列和电池的功率相匹配。 在我们的案例中,我们使用的是 12V/300 瓦的太阳能电池板。 要到达电流除以 300 W × 12 V = 25 A,然后确定哪种类型的太阳能充电控制器适合您的应用。 我们必须确保太阳能充电控制器有足够的容量来处理来自光伏阵列的电流。
根据标准实践,太阳能电荷控制器的尺寸是利用光伏阵列的短路电流(Isc),乘以1.3

太阳能充电控制器额定值 = PV 阵列的总短路电流= (2*6.11 A) x 1.3 = 15.9 A。
考虑到上述功率计算,充电控制器应为 12V/25 A(无尖顶机 kike 洗衣机等)

如何使用太阳能电池板为电池充电?

如何用太阳能电池板为 12 V 铅酸电池充电?

你能用太阳能电池板给汽车电池充电吗?

需要注意的第一点是电池和太阳能光伏板之间应该有兼容性。 例如,如果要为12V电池充电,太阳能光伏板应为12V。 我们都知道,额定功率为 12 V/100 瓦的太阳能光伏将产生近 18 V 开路电压 (VOC) 和 16V 最大功率电压 (VAmp) 和 5.57 A (100 W/17.99 V) 的最大功率电流 (IMP)

一旦已知或可用电池电压和容量额定值,可以遵循上述节中所示的计算。
最重要的方面是电池不应直接连接到太阳能光伏板。 如前所述,应使用充电控制器和适当额定值的逆变器。


如果用户可以监控电池 端子 电压 (TV)(即继续定期测量电池端子电压读数),则太阳能光伏板可以直接连接到电池。 电池充满电后,应终止充电。 完全充电的标准取决于电池的类型。 例如,如果是充水型铅酸电池,则 12V 电池的充电电视可高达 16 V 或更多。 但是,如果是阀门调节型(所谓的密封型),则 12V 电池的电压不应随时超过 14.4。

如何将电池连接到太阳能电池板?

如何将太阳能电池板连接到 RV 电池?

娱乐车辆 (RV) 太阳能光伏面板的布线与其他 SPV 面板相同。 太阳能光伏板不应直接连接到电池。 RV 将有自己的充电控制器和其他系统组件,如车顶 SPV。
根据太阳能光伏输出(更重要的是电压),电池的连接应完成。 如果太阳能光伏输出为 12V,则可通过合适的充电 控制器连接一个 12V 电池。 如果您有更多的 12V 电池作为备用电池,这些备用电池可以与已连接的电池并行连接到 SPV。 切勿将它们连接在一起。

如果您有两个 6 V 电池,请将它们系列连接,然后连接到太阳能光伏电池
如果太阳能光伏板输出电压为 24 V,您可以连接两个数字的 12V 电池。

不同类型的电池连接到 SPV 面板
图4。 不同类型的电池连接到 SPV 面板

值得买太阳能电池吗?

太阳能电池是否具有成本效益?

是的,值得买太阳能电池。 太阳能电池专为太阳能应用而设计,因此其使用寿命比其他类型的铅酸电池更长。 它们可以承受更高的工作温度,并延长预期的低放电应用的使用寿命。 此外,它们是阀门调节型,因此维护成本几乎为零。 无需在细胞中定期添加水。

如果你指的是太阳能光伏系统,那么答案是:你想在哪里使用它? 是一个远离的地方, 没有网格连接吗? 那么,它绝对是有利可图和成本效益。
除电池部分外,所有其他组件的使用寿命均超过 25 年。 太阳能的最终经济效益将远远超过你为太阳能付出的任何代价。
成本的偿还期主要取决于 DISCOM 的电费。

回报期 = (系统总成本 = 激励价值) ÷电力成本÷年用电量
对于 1 kW 的太阳能光伏系统,基准成本为 65,000Rs。 政府的补贴是40,000英镑。
您可以有自己的计算。

最好的太阳能电池充电器是什么?

如何防止太阳能电池板对电池进行多量充电?

所有充电器均采用良好的制造工艺制造。 当在 SPV 面板和电池之间连接充电控制器时,无需担心充电器。

但是, 数字最大功率点跟踪器 (MPPT) 是一个不错的选择, 而不是一个简单的充电控制器. MPPT 是一种电子直流到直流转换器,用于优化太阳能电池阵列(PV 面板)和电池组之间的匹配。 它感应太阳能电池板的直流输出,将直流电器更换为高频交流电,并降为不同的直流电压和电流,以完全满足电池的功率要求。 下面将说明拥有 MPPT 的好处。

大多数光伏板的输出为 16 至 18 伏,即使 SPV 面板的额定电压为 12 V。但标称 12 V 电池的实际电压范围可能为 11.5 至 12.5 V (OCV),具体取决于充电状态 (SOC)。 在充电条件下,必须向蓄电池提供额外的电压部件。 在正常充电控制器中,SPV 面板产生的额外功率作为热量消散,而 MPPT 可感应电池要求,如果 SPV 面板产生更高的功率,则提供更高的功率。 因此,使用MPPT可避免浪费、多收费和多收费。

温度会影响 SPV 面板的性能。 当温度升高时,SPV 面板的效率会降低。 (注意:当 SPV 面板暴露在较高温度下时,SPV 面板产生的电流将增加,而电压会降低。由于电压降低的速度比电流的增加快,SPV 面板的效率会降低。 相反,在较低的温度下,效率会提高。 在低于25°C的温度下(即标准测试条件(STC)的温度),效率提高。 但从长远来看,效率会平衡。

如何用太阳能电池板计算电池的充电时间?

如何为太阳能电池充电?

首先,我们应该知道
1. 电池的充电状态 (SOC)
2. 电池容量和
3. SPV面板的输出特性。
SOC 指示电池的可用容量。 例如,如果电池充电 40%,我们说 SOC 是 40% 或 0.4 因子。 另一方面,放电深度 (DOD) 表示电池中已移除的容量。 在上面的 40% SOC 示例中,DOD 为 60%。
SOC = DOD = 100 %。
一旦我们了解S一,我们可以说有多少能量必须提供给电池,使它充满电。

如果 SPV 面板的输出为 100 W,充电持续时间为 5 小时,则电池的输入为 100 W*5h = 500 Wh。 对于 12V 电池,这意味着我们输入了 500 Wh/12V = 42 Ah。 假设电池容量为 100 Ah,这意味着如果电池已完全放电,则我们已充电至 42% SOC。 如果电池仅放电 40%(40% DOD,60% SOC),则此输入足以充满电。

正确的方法包括充电控制器,该控制器将接管电池的充电。

7 Ah 电池的太阳能电池板尺寸是多少?

12V-10 W p 的SPV 面板 适合 7.5Ah VRLA 电池。 电路中应包含 12V-10A 的充电控制器。 充电控制器将具有选择电池断开(11.0 ± 0.2 V 或需要)和重新连接(12.5 ± 0.2 V 或需要)电压设置的配置。 VR 电池将在 14.5 ± 0.2 V 恒定电压模式充电。

在标准测试条件下(1000W/m2和 25°C – 相当于 1 小时的”峰值”日

),10 W 面板将给出 10Wh(0.6A @ 16.5V)超过一小时。 夏天大约 5 小时的阳光, 它会给 50 小时。 因此,50 Wh/14.4 V ±3.47 Ah 的输入将放入电池中。

太阳能电池板会为电池充满电吗?

不应单独使用太阳能电池板为电池充电。 如上所述,应在电池板 和电池 之间插入太阳能光伏板充电控制器。 充电控制器将负责完成充电。

有多少太阳能电池板和电池为一所房子供电?

这个问题没有直接的答案,因为每个家庭都有自己独特的权力要求。 两个相同大小的家庭可以有完全不同的能源需求。
因此,请按照下面给出的流程,得出太阳能光伏电池、电池和充电控制器的合适规格。
第 1 步。 计算家庭的日常电力需求和能源需求。

表 7. 日常电力需求和能源需求

Appliances Electrical/Electrical appliance Nos. Total W 5 Hours of usage and total Wh need per day
LED Bulbs 10W 10 100 5 Hours; 500 Wh or 0.5 kWh or unit (15 kWh per month)
Ceiling fans 75W 3 225 5 Hours; 1.25 units (15+37.5=52.5 kWh per month)
Tube Lights 40W 4 160 5 Hours; 0.8 kWh (52.5+24=76.5 kWh per month)
Laptop 100W 1 100 10 Hours; 1.0 Unit (76.5+30=106.5 kWh per month)
Refrigerator 300W (200 Litres) 1 300 5 Hours;1.5 Units (106.5+45=152 kWh per month)
Washing Machine 1000W 1 1000 1 Hour; 1 Unit (152+30=182 kWh per month)

1. 每天总能源需求 = 182 kWh / 30 天 = 6.07 kWh Say, 6000 Wh
2. 但在任何时间,以上6000Wh的全部不使用。 因此, 必须计算在 Wh 的平均需求。 我们可以采取 50% 的 6000 = 3000 Wh.

第 2 步。 计算家庭的日常太阳能电池板能源需求。

  1. 3000 Wh / 5 小时 = 600 W 或 0.6 kW 面板。
  2. 但是,我们必须考虑到SPV面板的效率。 因此,将此值除以 0.9。 我们得到 0.6/0.9 = 666 Wh
  3. 我们可以选择四个 365 W (P最大值 = 370 W) 的面板(例如,LG365Q1K-V5)。 当使用两个并联和两个序列时,我们在电压为 74.4 (V MPP ) 时具有 1380 (W 额定值到 1480(W @40Cω) 。至 87.4 V (VOCV) 。 阵列的额定电流为 19.94 A

第 3 步。 计算电池的能源需求
1. 电池只有在太阳能光伏应用中才能放电 80%。 因此,将此 Wh 除以 0.8;6300/0.8 ±7875Wh
2. 同样,对于缓冲库存(无星期日 = 2 天),我们必须将其乘以 1+2 # 3.因此,所需的电池 Wh 是 7875 Wh*3 = 23625 Wh。
3. 要将此 Wh 转换为 Ah,我们必须将 Wh 除以要采购的电池的电压。 23625 Wh /48 V= 492 啊。 或 23625 /72 = 328 啊。

    • 如果我们选择48 V系统,那么Microtex品牌

      6OPzV420太阳能管状凝胶VRLA电池是理想的电池(24个数字的2V电池512Ah # C10)专为太阳能应用设计。 如果我们选择72V系统,那么6OPzV300类型(36个数字的2V细胞350 Ah # C10)是好的。
    • 如果我们想要AGM VRLA电池48V系统,那么 Microtex品牌电池6个号码的M 500V电池(8V,500 Ah # C10)是理想的电池,专为长寿命太阳能应用而设计。 如果我们选择 72 V 系统, 那么 Microtex 品牌 9 个 号码的 M 300 V 类型 (8V, 300 Ah _ C10) 是好的

这些电池结构紧凑,可堆叠在水平机架中,脚踏字低

第 4 步。 计算充电控制器的规格
由于我们使用 48 V (24 个电池) 额定值的电池,因此我们需要 2.4 V*24 = 57.6 V 充电控制器。 使用 MidNite Solar 的经典 150 充电控制器,充电电流为 25.7 A,充电电压为 57.6 V(对于 48V 电池)。

如果我们使用额定功率为 72 V(36 电池)的电池,我们需要 2.4 V*36 = 86.4 V 充电控制器。 MidNite Solar 经典 150 充电控制器的充电电流为 25.7 A,电池充电电流为 25.7 A。72 V 电池系统的一个问题,就是我们必须再添加一个系列面板;因此,总共需要采购 6 个面板(而不是 4 个)。 因此,最好是去48V电池系统。

关于电荷放电电流要求,由于我们使用 MPPT 的 MPPT 为 150V/ 86 A,因此 MPPT 会正确处理电荷放电电流。
但制造商要求每电池(Vpc)的充电电压为2.25至2.3 V,充电电压可以设定在指定的电压水平。

如何使用没有电池的太阳能?

不建议直接使用 SPV 面板,除非阵列和产品电压兼容,否则产品也应采用直流类型。
否则,应始终有 PWM 充电控制器或复杂的 MPPT。
当没有电池来储存能量时,我们必须将生产的能量出售给当地的 DISCOM。 因此,它必须是一个并网的SPV系统。

总部位于西班牙的可再生能源公司Abengoa已经建造了几座太阳能发电厂,这些太阳能电厂将多余的能量储存在熔盐中,这些太阳能可以吸收极高的温度,而不会改变状态。 阿本戈亚最近又获得一份合同,在智利建造一座110兆瓦的盐基太阳能储存厂,该电站应该能够储存17个小时的能源。 [https://www.popularmechanics.com/science/energy/a9961/3-clever-new-ways-to-store-solar-energy-16407404/]
最近开发的想法是将水泵用水从太阳能电池板到高度(例如在屋顶上),这意味着它们存储潜在的能量,然后可以转化为动能,当它飞下来,因此,当这种流动的水用于旋转涡轮机时,电力。 这就像太阳能-水力发电的组合!

另一种方法就是将光伏特系统的能量引导到水电解器上,水从水中产生氢气。这种氢气被储存起来,以后可以用作电池发电。这主要用于工业用途。[ https://www.environmentbuddy.com/energy/how-to-store-solar-energy-without-batteries/|

太阳能电池板将吸收来自太阳的光子,这些光子将进入铝合金加热和从固态进入液体状态的系统。 使用这种方法,它允许在作为热量送至斯特林发电机的材料中存储非常密集的能量。 从那里,它变成电力零排放和更低的成本。 https://www.sciencetimes.com/articles/25054/20200318/breakthrough-concept-for-storing-energy-without-batteries.htm

如何测试太阳能电池?

印度标准组织制定了 IS 16270:2014,用于测试太阳能光伏应用的二次电池和电池。 IEC 规格号 IEC 62133: 2012 也可用。 这两个规格是相同的。

以下测试详细描述:

  1. 额定容量
  2. 耐力(生命周期测试)
  3. 费用保留
  4. 光伏应用的循环耐久性(极端条件)
  5. 从硫化中恢复
  6. 浮动收费上的水损失
  7. 效率测试

我可以直接从太阳能电池板为电池充电吗?

不建议直接使用 SPV 面板,除非阵列和产品电压兼容,否则产品也应采用直流类型。

太阳能电池电池组如何工作?

与其他电池组一样,太阳能电池也提供按需能源。 根据电源要求和需要此电源的持续时间,将确定电池组的容量及其配置。
所需的功率和持续时间也将决定太阳能电池板的容量。

太阳能电池板和电池通过充电控制器连接,以便电池或电器不会因电压或电流过大而损坏。 同样,来自电池的电流将是直流,并且此直流将按太阳能逆变器的要求转换为交流电。 在直流上运行的一些设备可能连接到充电控制器。
不熟悉连接电池的用户在将电池连接到充电控制器或逆变器之前,应咨询专家,以便将电池组或电池与充电控制器或逆变器进行适当的连接。

凝胶电池适合太阳能吗?

是的。 凝胶电池 是阀门调节型,因此维护要求几乎为零。 它们在浮点和循环应用中提供卓越的性能,在整个电池的使用寿命内,在可靠性或可靠性方面不会降低。 正脊柱由特殊的耐腐蚀合金制成,锡含量高,在整个细胞的整个生命周期中都具有良好的性能。
它们非常适合所有可再生能源存储、UPS、开关设备和控制应用 、铁路 信号和电信 (S & T) 应用。

这些电池采用高压压铸工艺制造的管状板制成,因此提供无孔铸件,可活 20 年以上。 它们是现成的工厂充电电池,无电解质分层。 由于VR结构,繁琐的定期加水(补水)被处理。

他们特别设计了带阻燃材料的阀门,以便完全消除火灾危险。

我可以用汽车电池做太阳能吗?

任何类型的电池都可用于 SPV 应用。 汽车 电池用于高速率放电,因此采用更薄 的平板制造。 因此,他们在深循环应用中的生活将是非常差的。
可以在太阳能光伏应用中使用它们,但不应期望其寿命长。

我可以在普通逆变器中使用太阳能电池吗?

是的。 逆变器和电池在电压方面应有兼容性。 逆变器的最大充电电压应为每节电池 (Vpc) 2.25 至 2.3 V,即 12V 电池的最大充电电压为 13.5 至 13.8 V。 然后不会遇到任何问题。

我可以使用普通逆变器电池进行太阳能电池板吗?

是的。 但维护方面将造成问题,也产生成本上升,而不是 太阳能电池。 定期加注,清洁端子和垫圈、螺栓和螺母,并定期进行均衡收费:这些都是一些维护方面。

10 kW 的太阳能系统需要多少电池?

10 kW(离网)太阳能系统的电池规格应考虑到多个参数,如每日千瓦和千瓦时的要求,SPV面板容量,太阳能日上等。
但是,大多数 7.5 kW 至 10 kW 容量(需要 700 至 1000 平方英尺屋顶面积)的屋顶离网系统使用 120 V 150 Ah 电池系统以及 16 个 320 WP 太阳能电池板模块。
电网太阳能光伏系统不需要电池 存储

如何使用一个太阳能电池板为多个电池充电?

所有太阳能充电控制器将只允许一个电池充电。 现在,有充电控制器可以选择为两个电池组充电。 两个电池组使用同一控制器和太阳能电池板单独充电。 充电控制器上有两个单独的电池连接点。
如果没有上述类型的充电控制器,可以使用两个太阳能充电控制器从一个太阳能电池板充电两个电池。 充电控制器专门设计用于此配置。 两个太阳能充电控制器可单独进行高效监控,以确保最佳充电电流(安培)和电压。

为 12 伏电池充电需要多少太阳能电池板?

单个太阳能电池板 足以 为 12V 电池充电。 SPV 面板的电压输出适合为 12V 电池充电 ,在 16 到 17.3 V 的范围内。

电流取决于以并行方式连接的太阳能电池的数量。 每个SPV电池可以产生大约0.55至0.6V(OCV)和2 A的电流,这取决于电池的大小,太阳日上(在W/m2)和气候条件。

35个细胞在17.3时产生35至40W。 该电池直径为4英寸。 通常为太阳能模块
面板安装在铝制框架中,朝向赤道(南面),倾斜角度约为 45° S。
40 W 电池的面积为 91.3 厘米 2,电压为 21 V (OCV) 和 17.3 V (OCV)。 它可以产生 2.3 A 的电流。
同样,10 W 面板将在标准下一小时内给出 10 Wh (0.6A = 16.5V)
测试条件(1000 W/m2 和 25C – 相当于一小时的”峰值”日照)。 夏天大约5小时的阳光,它会给50小时。

哪种电池最适合太阳能?

太阳能凝胶电解质电池最适合成本考虑。
但如今,性能较好的锂离子电池正受到用户的首选。
24 kWh 的铅酸电池等于:
• 2,000 Ah,12 伏特
• 1,000 Ah,24 伏特
• 500 Ah,48 伏特
对于相同的 24 kWh,13.13 kWh 的锂离子电池就足够了
• 1,050 Ah,12 伏
• 525 Ah,24 伏
• 262.5 Ah 在 48 伏(https://www.wholesalesolar.com/solar-information/battery-bank-sizing)

铅酸电池尺寸

10 kWh x 2 (50% 放电深度) x 1.25 (80% 充电效率系数) = 25.0 kWh

但是,如果我们对 深循环铅酸电池进行 80% 的 DOD 计算,所需的 kWh 将更低。

10 kWh *1.25 (或 10/0.8) (80% 放电深度) 乘以 1.25 (80% 充电效率), 所需的电池将是 15.6 kWh

锂离子电池尺寸

10 kWh x 1.25 (80% 放电深度) x 1.05 (95% 充电效率系数) = 13.16 kWh

能否将 24 V 太阳能电池板连接到 12V 电池?

是的。 但是,我们必须在 SPV 面板和电池之间包括一个充电控制器。 否则,如果有利于氢气积累超过危险极限和产生火花的条件,电池可能会因过度充电而损坏,甚至可能爆炸。

太阳能电池和普通电池有什么区别?

太阳能电池 采用高压压铸工艺制造的 管状板制成,因此提供无孔铸件,使用寿命超过 20 年。 它们是现成的工厂充电电池,无电解质分层。 由于VR结构,繁琐的定期加水(补水)被处理。 他们特别设计了带阻燃材料的阀门,以便完全消除火灾危险。

太阳能电池采用高压压铸工艺制造的管状板制成,因此提供无孔铸件,使用寿命超过 20 年。 它们是现成的工厂充电电池,无电解质分层。 由于VR结构,繁琐的定期加水(补水)被处理。 他们特别设计了带阻燃材料的阀门,以便完全消除火灾危险。

凝胶电池 是阀门调节型,因此维护要求几乎为零。 它们在浮点和循环应用中提供卓越的性能,在整个电池的使用寿命内,在可靠性或可靠性方面不会降低。 正脊柱由特殊的耐腐蚀合金制成,锡含量高,在整个细胞的整个生命周期内都具有良好的性能。

相反,普通电池是用传统合金制成的电网,使用寿命也不再长。 但维护方面将造成问题,也产生成本上升,而不是 太阳能电池。 定期加注,清洁端子和垫圈,螺栓和 螺母和定期均衡收费:这些都是一些维护方面。

如何将太阳能电池板连接到电池以为控制器充电:

充电控制器将在太阳能光伏电池和电池之间连接

简单的离网太阳能光伏系统

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