太陽能儲能
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太陽能電池 太陽能電池 儲能

目前,從廣義上講,只有兩種類型的電池可用於太陽能光伏系統(SPV)應用。
它們是:
鉛酸電池和 鋰離子電池
在這種類型的中,主要有三個品種:
(一) 淹沒型(平板 和管狀板型 )
(二) AGM 閥控式密封鉛酸蓄電池
(c) 膠凝閥控式密封鉛酸蓄電池
在這些類型中,成本順序為凝膠 > AGM > 淹沒。 但大多數工程師選擇凝膠式閥控電池,因為它們具有更長的迴圈壽命和對更高溫度性能的耐受性。

由於 淹沒的電池 需要定期維護,因此可以監督電池的人可以使用這種類型。 此外,這些電池會釋放氫氣和氧氣,並且應在安裝電池的空間內提供足夠的通風。 定期用水充注電解質並保持電池頂部清潔,無灰塵和酸性噴霧非常重要。 如果沒有寬敞的電池空間,則應首選密封的免維護閥控電池。

無法參加維護工作的人應該更喜歡 AGM或Gel電池 在相同電壓下的浮動/充電電流。 AGM 電池由於其內阻較低,因此更適合高功率應用。 在這兩種類型中,由於複合效率較高,AGM電池溫度更高。 這是因為兩種類型的孔隙結構存在差異。 電池的現場壽命取決於各種因素,因此從事電池研發工作的科學家和工程師取決於工業標準中規定的某些程式,如BIS(印度標準),BS(英國標準), IEC( 國際電工委員會),IEEE(電氣和電子工程師協會)等

在使用平板電池和管狀電池進行的加速壽命測試中,25°C時的壽命估計分別為21.3年,25°C時為27.5年。 這些電池由柏林的BAE Batterien GmbH製造。 [Wieland Rusch].

對於加速壽命測試,標準 IEC 60 896-21 要求測試溫度為 40°C 和 55 或 60°C,標準 IEEE 535 – 1986 要求 62.8°C。 對閥控式密封管式板電池、浸沒式(VLA)型BAE OPzS型(浸沒管板電池)和BAE OGi型扁板電池進行了62.8°C的壽命試驗,結果如下。 電池以標準值進行浮動充電:VRLA為2.25V,淹沒電池為2.23V。 在測試期間,每50天監測一次極點的增長,浮子電流的增加和3小時容量的變化。

表 1 太陽能電池壽命預期測試結果符合 IEEE 535-1986


[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]

壽命符合 IEEE 535-1986 OPzV(閥控式密封鉛管板電池) OPzS(淹沒管板電池) OGi(淹沒式平板電池)
62.8ºC 時的壽命(天) 450 550 425
20ºC 時的壽命(年) 34.8 42.6 33
25ºC 時的壽命(年) 22.5 27.5 21.3

表2太陽能電池不同類型鉛酸電池的循環壽命

Victron energy為其產品提供了以下數據(www.victronenergy.com)

國防部 (%) 循環次數壽命 - 平板 AGM 循環次數壽命 - 平板凝膠 循環次數壽命 - 管狀板凝膠
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
圖 1. AGM、凝膠和凝膠長壽命電池的 DOD 和循環次數(www.victronenergy.com)

表 3 AGM、凝膠和凝膠長壽命電池的浮子壽命

(www.victronenergy.com)

浮子壽命 AGM 深循環電池 凝膠深循環電池 凝膠長壽命電池
20ºC 時的壽命(年) 7-10 12 20
30ºC 時的壽命(年) 4 6 10
40ºC 時的壽命(年) 2 3 5

GS湯淺提供特殊的凝膠管狀電池。 某些創新延長了固定電池的使用壽命。 湯淺使用納米碳技術對管狀板採用玻璃管技術和顆粒矽膠電解質,可避免PAM劣化,從而延長使用壽命(SLC型號)。

Fig 6. Yuasa SLC Tubular plate with glass tube oxide holder and granular SiO2
Fig 6. Yuasa SLC Tubular plate with glass tube oxide holder and granular SiO2
Fig 6a. Yuasa SLC Tubular plate with glass tube oxide holder and granular SiO2
Fig 6a. Yuasa SLC Tubular plate with glass tube oxide holder and granular SiO2

在基於Li的類型中,有幾種化學物質:

(一) 鋰-NCM或NMC(鋰鎳錳鈷)電池

(二) 鋰氮氯化碳(鋰鎳鈷鋁)

(c) 鋰-鎳-錳氧化物

(d)。 LFP(磷酸鐵鋰)

(e) LTO(鋰鈦氧化物)

(六) LCO(鋰鈷氧化物)

其中,由於成本考慮,安全性和適度更長的使用壽命,磷酸鐵鋰(LFP)電池是首選。 每當涉及鈷時,成本就會更高。 鎳基電池成本較低。 與AGM電池相比,LFP電池的成本降低了15%至25%(https://www.batteryspace.com/LiFePO4/LiFeMnPO4-Batteries.aspx)。

表 4 閥控式密封鉛酸密封膠(VRLA)與鋰離子電池的比較

GS 湯淺 (鋰離子 (LCO) 磷酸鐵 (LFP) (電池街) 年度股東大會(Exide India Ltd) 年度股東大會(阿馬拉拉賈) Microtex Energy Pvt Ltd (Aquira)
電池 (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
品質(公斤) 7.5 6.5 22 20 21.3
尺寸(毫米) 175*194*116 197*131*182 174*350*166 351*167*165 350*166*174
容積(升) 3.94 4.7 10.11 9.67 10.11
比能量(瓦/千克) 98.7 (1小時速率) (電池) (113.6芯) 92.55(20小時速率) 78.77(5h速率) 35.45(20小時速率) 26.5(5h速率) 39(20小時率) 31.5(5小時率) 36.6(20小時速率) 29.6(5h速率)
能量密度)(瓦/升) 188 128 77.1 80.66 77.2
壽命(年) 10 6 5-6 4-6 10
生命週期(週期) 5500 2000 1000 (50% 國防部) ;2500(30% DOD) (NXT 型號) 1300 (30% DOD) (廣達) 1450(20% DOD) 500(50% DOD) (阿奎拉)
阻抗 0.55mΩ (3.7V/50Ah 電池) ≤ 50 mΩ 8(12V 電池) 5.1 (12V)
成本基於迴圈壽命 x Wh 的 SLA 1.5 到 2.0 0.75 到 0.85 1 1 1
成本/千瓦時($) 900 到 1000 500 到 600 100 100 100

1. 微泰能源 https://drive.google.com/file/d/16pjM25En0pyvg6RzpF4N3j1jtwvo7fMb/view
2. 格雷格·奧爾布賴特等人 al., AllCell Tech 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/事實+sheet_Lead+酸+vs+鋰+離子.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. 電池技術比較

浸沒鉛酸 閥控式密封鉛酸 鋰離子電池
能量密度(瓦/升) 80 100 250
比能量(瓦/千克) 30 40 150
定期維護 是的
初始成本(美元/千瓦時) 65 120 600
迴圈壽命 1,200 @ 50% 1,000 @ 50% 國防部 1,900 @ 80% 國防部
典型充電狀態視窗 50% 50% 80%
溫度靈敏度 在25ºC以上顯著降解 在25ºC以上顯著降解 在45ºC以上顯著降解
效率 100% @ 20 小時速率,80% @ 4 小時速率,60% @ 1 小時速率 100% @ 20 小時速率,80% @ 4 小時速率,60% @ 1 小時速率 100% @ 20 小時速率,99% @ 4 小時速率,92% @ 1 小時速率
電壓增量 2V 2V 3.7V

電池在太陽能光伏系統中工作的效率不是 %. 在迴圈過程中會損失一些能量。 在鉛酸電池的情況下,效率為80%至85%,在Li系統中,該數位為
95 到 %. 這相當於說,如果SPV產生1000 Wh的能量,鉛酸電池最多可以存儲850 Wh,而Li電池可以存儲950 Wh。

湯淺鋰離子電池的3.7 V * 4 = 14.8V / 50Ah(1小時速率)容量重7.5 kg。 容積為(17.5 * 19.4 * 11.6)3.94升。 Wh容量為14.8 * 50 = 740。 比能量為740 Wh / 7.5 kg = 98.7 Wh / kg。 能量密度為740/3.94= 187.8 Wh/升。 [https://www .lithiumenergy.jp/en/Products/index.html]
12V/65Ah容量的Exide AGM閥控式密封鉛酸蓄電池重13.8千克,尺寸為17*17*19.7釐米,容積為5.53升。 Wh 容量為 12*65=780 Wh。 比能量為780 Wh / 13.8 kg = 56.5 Wh / kg。 能量密度為780/5.53=141.0 Wh/升。 [https://docs .exideindustries.com/pdf/industrial-export-batteries/products/inverter-batteries/agm-vrla.pdf]
磷酸鐵鋰電池:12V / 47 Ah 6.5 kg.197 * 131 * 182 mm. 4.7升。 109 瓦/千克。 128 瓦/ 升。
48V/30 Ah ReLion 3995 USD (https://relionbattery.com/insight) 1339.5 USD (https://relionbattery.com/insight-echnology)

哪種可充電太陽能電池最適合太陽能儲能?

選擇家用太陽能電池的注意事項

假設:
獨立系統
每日用電量:每天 30 瓦 = 30 W*24 小時 = 720 Wh。
假設系統電壓為 12 V。
四天無光(4天自治)
當前將是
30 W /12 V = 2.5 安培*每天 24 小時 * 5 天(包括 4 個無光天)= 300 Ah,放電率為 2.5 A。
(注意:但是,如果容量為200 Ah的電池以2.5安培(即2.5安培持續5天)放電超過120小時,則可以提供300 Ah(額外50%)。 現在我們沒有考慮到它)

所以選擇的電池將是300 Ah @ 10 h速率

太陽能電池組容量:

放電速率和容量
LAB:鉛酸電池在不同的電流下提供不同百分比的能量;放電電流越高,容量輸出越低。
(見下表)
LIB:可忽略不計的差異

表 6. 鉛酸蓄電池(LAB)的放電率和容量輸出

出院時間(小時) 12V 電池的截止電壓 (V) 可用容量百分比
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,我們必須根據需要備份的容量和持續時間選擇合適的電池。
我們選擇了300 Ah電池, 在30 W下連續備份5天。

太陽能備用電池放電容量的溫度校正

鉛酸電池:溫度的近似校正係數可以取為每攝氏度0.5%
鋰離子電池:無需應用
印度的額定容量為27ºC。 但是,如果工作溫度與參考溫度相差甚遠,在LAB的情況下,我們必須相應地增加或減少Ah容量。 溫度越低,容量越低。
在我們的計算中,我們以25至30ºC作為溫度,無需進行任何校正。

太陽能電池從太陽能光伏到電池和逆變器的轉移效率損失的校正

校正從SPV到電池和逆變器的傳輸效率損失
鉛酸電池:損耗15%
鋰離子太陽能電池:損耗5%
假設選擇了300 Ah電池,如果應用了校正因數,則所需的容量將提高到345 Ah(300 * 1.15)。 因此,考慮到上述低效率,該電池將提供所需的電流。

太陽能電池系統安全放電深度 (DOD) 限制:

鉛酸電池: : 80 %

鋰太陽能電池: 80 %

這方面將進一步將容量要求提高到345/0.8=431 Ah

太陽能電池過載係數(應急儲備容量)

鉛酸電池: 5 %
鋰離子電池: 5 %
出於過載考慮,我們必須添加上述步驟(d)中獲得的容量的5%到10%。
因此,容量為 431*1.05 = 452 Ah。
假設需要12V 450 Ah電池

太陽能電池壽命終止係數:

如果容量達到80%標記,則鉛酸電池(或任何類型的電池)被認為已達到使用壽命。
因此,我們必須再增加25%的額外費用。 因此,容量將為 450/0.8 或 450*1.25 = 562 Ah。 應選擇最近容量的電池。 可以選擇兩個 200 或 225 Ah 電池並聯的號碼。

太陽能電池 - 充電時間

充電時間取決於之前的輸出。 額外10%至15%的Ah足以充滿電。 SPV充電時間取決於太陽輻射,在任何熱帶氣候國家,太陽從早上6:00到下午5:00照射。 鉛酸蓄電池的庫侖效率(或Ah效率)約為90%,能源效率(或Wh效率)為75%。 另一方面,鋰離子電池的充電效率為95%至99%。

太陽能電池 - 易於安裝

兩種類型的電池鉛酸電池或鋰離子電池都可以毫無困難地安裝。 電池應免受熱浪和高速風的影響。

從長遠來看,哪種太陽能電池的成本更高?

成本考慮將使您達到開頭給出的鉛酸類型。 如果鉛酸電池的成本為100%(以每千瓦時為基礎),鋰離子電池的成本將達到500%至1000%(按現行費率計算,2020年成本高出5至10倍)。

太陽能電池壽命預期值

如果鉛酸電池的壽命為100%,鋰離子電池(非 %, LFP)的使用壽命將至少延長兩倍,而LFP鋰離子電池的壽命不如其他鋰離子化學品長。 但是,必須適當指出的是,對鋰離子電池的投資需要對昂貴的複雜電池管理系統進行額外投資。

多少瓦的太陽能電池板為12V太陽能電池充電?

為12 V電池充電多少太陽能瓦?

正確答案:所需SPV面板的瓦數取決於電池容量。
用於12V太陽能電池的太陽能電池板(大多數太陽能光伏電池板的額定電壓為12V)提供13.6至18V的源電壓。 瓦數可以是任何值,但是,瓦數越高,持續時間越短,電池就會充電。 同樣,太陽輻射強度越高,產生的電流就越高。 大多數100瓦12伏面板實際上有30或32節電池,每節產生約0.5伏的電壓,全部串聯連接以產生16V至18伏開路。 當負載連接時,它將降低到約15伏。

一塊12V/100W的太陽能電池板能產生多少安培?

即使面板的額定電壓為12V,它也會產生大約18 V,因此:
產生的電流(以安培為單位) = 100 W/18 V = 5.5A。
現在,我們知道了太陽能光伏電池板在陽光明媚的時間內提供的電壓和電流。
但我們不能將太陽能光伏板輸出直接連接到電池端子。 在這裡,充電控制器來尋求説明。 電池插入充電控制器和逆變器之間。 太陽能光伏板輸出端連接到充電控制器。
充電控制器有助於監控電池中存儲的能量,以防止過度充電。 充電控制器還可以保護電池免受過放電和過充電的影響。

根據電池的安培小時 (Ah) 容量,完全充電的持續時間會有所不同。 如果假設太陽輻射可用7小時,那麼電池的輸入將是7 x 5.5 A = 38.5 Ah;
太陽能電池是否充滿電取決於電池以前的輸出。 如果之前的輸出小於38.5 Ah,我們可以放心地假設電池已充滿電。 請注意,鉛酸電池的庫倫效率(或Ah效率)約為90%,能源效率(或Wh效率)為75%。

因此,實際輸入為 38.5 Ah *0.90 = 34.65 Ah。 瓦特小時效率的值較低,具體取決於太陽能光伏電池板的輸出電壓。
如果需要更多電流(安培)進行快速充電,則可以並聯連接更多的太陽能光伏電池板。
電池的當前接受程度也必須考慮在內。
在這裡,充電控制器尋求説明
同樣,對於便攜式10 W太陽能光伏板(用於帶有12V / 7Ah電池的便攜式燈籠),產生的電流將為10 W / 18V = 0.55 A。

如何將24V太陽能電池板連接到12V太陽能電池?

像往常一樣,太陽能光伏板通過充電控制器(或MPPT充電控制器,最大功率點跟蹤充電控制器)連接到電池。 只要有充電控制器,就不必擔心更高的電壓輸出。 但應注意確保不超過面板背面指定的 Imax。 當然,太陽能電池將獲得受控的快速充電。

注意:MPPT或最大功率點跟蹤器充電控制器是一種電子DC-DC轉換器,可優化太陽能光伏電池板與電池組或公用電網之間的匹配。 也就是說,它們將太陽能電池板和其他類似設備(如風力發電機)的較高電壓直流輸出轉換為為電池充電所需的較低電壓。

如何將太陽能電池板連接到電池?

太陽能光伏電池板 不應直接連接到電池, 除非它是為該特定電池製造的專用電池。 在太陽能光伏板和電池之間插入一個簡單的充電控制器,以實現系統的平穩運行。

如何計算太陽能電池板,電池和逆變器?

如何計算太陽能電池板和電池尺寸?

第一步是了解使用者的負載要求。
一個。 管燈 40 W
b. 吊扇 75 W
c. 燈泡 (3檔 * 5W) 15 W
d. 筆記型電腦 100 W
計算總瓦數以及設備使用的持續時間。
讓我們假設總功率為230瓦。 在任何時候,都會考慮50%的使用率。 使用時間為10小時。
因此,設備的能量需求將是= (230/2) W * 10 h = 1150 Wh/天。

將每天的總瓦時數乘以電器 1.3(系統中損失的能量)1150*1.3= 1495 Wh,四捨五入為 1500 Wh(這是太陽能光伏板需要提供的功率)。

太陽能光伏板要求

假設 10 小時的能量 (Wh) 要求為 = 1500 Wh。 夏季照射可能8到10個小時。 在冬季和陰天,日照時間可能為5小時。 我們採用前一個值來計算面板功率要求
因此,SPV所需的功率為1500 Wh / 10小時日照 = 1500 W。

平均而言,單個12V / 100W太陽能光伏電池板將產生約1000瓦時(Wh)的電荷(10小時* 100 W)。 因此,所需的太陽能光伏電池板數量= 1500 Wh / 1000 Wh = 1,50,四捨五入為2塊12V / 100 W的面板。我們需要200瓦的太陽能光伏電池板,即2塊並聯的面板。 或者可以使用一塊360 W的面板。
如果我們進行5小時的太陽日照,我們可能需要1500 Wh / 500 Wh = 3個並聯的面板,或者可以使用一個360 W的太陽能光伏板。

注意:
這種太陽能光伏發電輸出在冬季可能還不夠,因為我們已經計算了10小時的太陽日照。 但在後一種計算中,我們採取2個無光天,因此輸出在冬季可能不是問題。 我們必須冒這個風險,以避免太陽能光伏電池板的成本增加。

對於100 W太陽能光伏板,以下參數適用

峰值功率 (最大功率) = 100 W
最大功率電壓(VAmp = 18 V
最大功率電流 (IMP) = 5.57 A (100 W/17.99 V)
開路電壓 (VOC) = 21.84 V
短路電流 (ISC) = 6.11 A
模組效率(低於 STC)= 13.67 %
建議的最大保險絲額定值 = 15 A

太陽能光伏電池板的效率決定了太陽能電池板的面積。 效率越低,所需的面積越高。 商用電池板的效率從8%到 %, 這完全取決於太陽能光伏板的成本。

家用太陽能電池選型

這是大小調整練習中最困難的部分。 但簡單的計算就會發現,我們需要12V / 125Ah電池。 如何?
1500 Wh / 12 V = 125 Ah(請記住 Wh = Ah *V. Ah = Wh/V)。
但是,在最終確定電池容量之前,我們必須考慮一些低效率問題。 它們是:
一個。 校正從太陽能光伏電池板到電池和逆變器的能量轉移效率損失(15%至 %. 在計算總Wh要求1200Wh變為1560 Wh時,通過在上面”如何計算太陽能電池板,電池和逆變器?”部分下30%的損失來考慮。

b. 安全國防部限制: (80%。 %. 因數 1.0 變為 1/0.8= 1.25)(注意:大多數專業人員將安全放電深度 (DoD) 限制定 %.為 50%。 它太低了)。 此外,我們計劃有四個無光的日子。 對於 50 % 的 DOD 壽命終止,該係數為 1/0.5= 2。
c. 過載係數(應急儲備容量)(5%。 %. 因數 1.25 變為 1.25*1.05 =1.31)。

d. 生命周期結束係數:(80%。當電池達到其額定容量的80%時,據說壽命已經結束。因此,因數 1.31 變為 1.31/0.8 或 1.31*1.25 = ~1.64)。

因此,電池的容量幾乎是10小時速率的兩倍= 125 * 1.64 = 〜 206 Ah。 最接近的可用容量為12V / 200Ah,速率為10小時。

aA3Qg+nfIqDI+fwW3j+Fp3Ob8aeotRO0UwOdGujUQKcGOjXQqYFODXRq4N+mgf8BsJYcJWrdjK8AAAAASUVORK5CYII=

注意:

  1. 我們只計算了一天,即每天10個小時。
  2. 我們假設 2 的總負載的 50 %
  3. 我們沒有考慮到任何無光(或無日)的日子。
  4. 通常所有專業人員需要3到5天的自主權(即無陽光日);
  5. 如果我們甚至需要 2天的自主權,電池容量將是200 +(200 * 2)= 600 Ah。
  6. 我們可以並行使用三個數位的12V / 200 Ah電池。 或者我們可以串聯使用六個600 Ah容量的重型2V電池。

太陽能逆變器選型

逆變器的輸入額定值應與電器的總功率瓦數相容。 逆變器必須具有與電池相同的標稱電壓。 對於獨立系統,逆變器必須足夠大,以處理所使用的功率總量。 逆變器額定功率應比電器的總功率大25%左右。 如果電路中包括洗衣機、空氣壓縮機、攪拌機等尖峰電器,則逆變器尺寸應至少為這些電器容量的3倍,以處理啟動過程中的浪湧電流。

在上面的計算中,總瓦數為230 W(即滿載)。 當我們包括25%的安全裕度時,逆變器的額定值將為230 * 1.25 = 288 W。

如果我們不包括洗衣機等尖峰電器,12V / 300 W逆變器就足夠了。 否則,我們必須選擇1000 W(或1 kW)逆變器。

太陽能充電控制器選型

太陽能充電控制器應與光伏陣列和電池的瓦數相匹配。 在我們的例子中,我們使用12V / 300瓦的太陽能電池板。 要達到300 W乘以12 V = 25 A的電流分頻,然後確定哪種類型的太陽能充電控制器適合您的應用。 我們必須確保太陽能充電控制器具有足夠的容量來處理來自光伏陣列的電流。
按照標準做法,太陽能充電控制器的選型是取光伏陣列的短路電流(Isc),乘以1.3

太陽能充電控制器額定值 = 光伏陣列總短路電流 = (2*6.11 A) x 1.3 = 15.9 A。
考慮到上面顯示的瓦數計算,充電控制器應為12V / 25 A(不包括峰值機kike洗衣機等)。

如何用太陽能電池板為電池充電?

如何用太陽能電池板為12 V鉛酸電池充電?

你能用太陽能電池板為汽車電池充電嗎?

首先要注意的是,電池和太陽能光伏板之間應該有相容性。 例如,如果要為12V電池充電,太陽能光伏板應為12V。 我們都知道,額定值為12 V / 100瓦的太陽能光伏發電將產生近18 V開路電壓(VOC)和16V最大功率電壓(VAmp)以及5.57 A(100 W / 17.99 V)的最大功率電流(IMP)

一旦已知或可用電池電壓和容量額定值,就可以按照上一節中所示的計算進行操作。
最重要的方面是電池不應該直接連接到太陽能光伏板上。 如前所述,應使用具有合適額定值的充電控制器和逆變器。


如果使用者可以監控電池端電壓(TV)(即不時地繼續獲取電池端電壓讀數),太陽能光伏板可以直接連接到電池上。 電池充滿電后,應終止充電。 充滿電的標準取決於電池的類型。 例如,如果它是淹沒型鉛酸電池,則對於12V電池,充電電視可以高達16 V或更高。 但如果是閥控式(所謂密封式),對於12V電池,任何時候都不應允許電壓超過14.4。

如何將電池連接到太陽能電池板?

如何將太陽能電池板連接到房車電池?

休閒車(RV)太陽能光伏板的佈線與其他SPV板相同。 太陽能光伏板不應直接連接到電池上。 RV將擁有自己的充電控制器和其他系統元件,如車頂SPV。
根據太陽能光伏輸出(更重要的是電壓),應完成電池的連接。 如果太陽能光伏輸出為12V,則可以通過合適的充電控制器連接一個12V電池。 如果您有更多 12V 電池作為備用電池,這些備用電池可以與已連接的電池並聯連接到 SPV。 切勿串聯它們。

Fig 7. Different types of connection of batteries to SPV panels
Fig 7. Different types of connection of batteries to SPV panels

如果您有兩個編號的6 V電池,請將它們串聯連接,然後連接到太陽能光伏板
如果太陽能光伏板輸出電壓為24 V,則可以串聯連接兩個編號的12V電池。

值得買太陽能電池嗎?

是的,值得購買太陽能電池。 太陽能電池專為太陽能應用而設計,因此它們的使用壽命比其他類型的鉛酸電池更長。 它們可以承受更高的工作溫度,併為預期的低排放應用提供更長的使用壽命。 此外,它們是閥門調節型,因此維護成本幾乎為零。 無需在細胞中定期加水。

如果你指的是太陽能光伏系統,那麼答案是:你想在哪裡使用它? 這是一個沒有電網連接的遙遠地方嗎? 那麼它絕對是有利可圖且具有成本效益的。
除電池部分外,所有其他元件的預期壽命均超過25年。 太陽能提供的最終經濟利益將遠遠超過您為太陽能支付的任何價格。
成本的投資回收期主要取決於DISCOM的電力成本。

太陽能電池是否具有成本效益?

投資回收期 =(系統總成本 – 獎勵價值)÷電費÷年度用電量
對於1千瓦的太陽能光伏系統,基準成本為65,000盧比。 政府的補貼為40,000盧比。
您可以有自己的計算。

如何防止太陽能電池板對太陽能電池過度充電?

所有充電器均按照良好的生產規範製造。 當SPV面板和電池之間連接充電控制器時,無需擔心充電器。

但是,數位最大功率點跟蹤器(MPPT)是一個不錯的選擇,而不是簡單的充電控制器。 MPPT是一種電子直流到直流轉換器,可優化太陽能電池陣列(光伏電池板)和電池組之間的匹配。 它感測太陽能電池板的直流輸出,將其更改為高頻交流電,並降壓至不同的直流電壓和電流,以完全匹配電池的功率要求。 下面解釋了擁有MPPT的好處。

什麼是最好的太陽能電池充電器?

大多數光伏電池板的輸出電壓為16至18伏,即使SPV電池板的額定電壓為12伏。但標稱 12 V 電池的實際電壓範圍可能為 11.5 至 12.5 V (OCV),具體取決於充電狀態 (SOC)。 在充電條件下,必須向電池提供額外的電壓元件。 在普通充電控制器中,SPV面板產生的額外功率以熱量形式消散,而MPPT檢測電池要求,如果SPV面板產生更高的功率,則提供更高的功率。 因此,通過使用MPPT可以避免浪費,充電不足和過充電。

溫度會影響 SPV 面板的性能。 當溫度升高時,SPV面板的效率會降低。 (注:當SPV面板暴露在較高溫度下時,SPV面板產生的電流會增加,而電壓會降低。由於電壓的降低快於電流的增加,SPV面板的效率降低。 相反,在較低的溫度下,效率會提高。 在低於25°C(這是標準測試條件(STC)的溫度)的溫度下,效率增加。 但從長遠來看,效率將達到平衡。

如何通過太陽能電池板計算太陽能電池的充電時間?

首先,我們應該知道
1. 電池的充電狀態 (SOC)
2. 電池容量和
3. SPV面板的輸出特性。
SOC 指示電池的可用容量。 例如,如果電池充電率為 40%,則我們說 SOC 為 40% 或 0.4 倍。 另一方面,放電深度(DOD)表示已從電池中移除的容量。 在上面的 40 % SOC 範例中,DOD 為 %. 60%。
SOC + DOD = 100 %.
一旦我們知道了SOC,我們就可以說必須向電池提供多少能量才能使其充滿電。

如何為太陽能電池充電?

如果 SPV 面板的輸出功率為 100 W,充電持續時間為 5 小時,則電池的輸入為 100 W*5h = 500 Wh。 對於12V電池,這意味著我們給出了500 Wh / 12V = 42 Ah的輸入。 假設電池容量為100 Ah,這意味著如果電池已完全放電,我們已充電至42%SOC。 如果電池僅放電 40%(40 %DOD,60% SOC),則此輸入足以充滿電。

正確的方法是包括一個充電控制器,它將承擔電池的充電。

7 Ah電池的太陽能電池板尺寸是多少?

12V-10 Wp 的SPV面板適用於7.5Ah VRLA電池。 電路中應包括一個12V-10A的充電控制器。 充電控制器將提供選擇電池斷開(11.0 ± 0.2 V 或根據需要)和重新連接(12.5 ± 0.2 V 或根據需要)電壓設置的規定。 VR電池將在14.5±0.2 V恒壓模式下充電。

標準測試條件下 (1000W / m 2和25°C – 相當於一小時的”峰值”日照),10 W面板將在一小時內提供10Wh(0.6A @16.5V) 的功率。 對於大約5小時的夏季等效日照,它將產生50 Wh。 因此,50 Wh / 14.4 V = 3.47 Ah的輸入將被放入電池中。

太陽能電池板會為太陽能電池充滿電嗎?

太陽能電池板本身絕不應用於為電池充電。 如上所述,太陽能光伏板 充電控制器 應插入面板和電池之間。 充電控制器將負責充電的完成。

為房屋供電的太陽能電池板和電池數量是多少?

這個問題沒有直接的答案,因為每個家庭都有自己獨特的電力要求。 兩個相同大小的房屋可能具有完全不同的能源需求。
因此,請按照下面給出的過程,為太陽能光伏電池板,電池和充電控制器提供合適的規格。
步驟 1. 計算家庭的日常電力需求和能源需求。

表 7. 日常電力需求和能源需求

電器 電氣/電器 不。 總 W 每天使用5小時和總 Wh需求
燈泡 10W 10 100 5小時;500 Wh 或 0.5 千瓦時或單位(每月 15 千瓦時)
吊扇 75瓦 3 225 5小時;1.25台(15+37.5=52.5千瓦時/月)
管燈 40W 4 160 5小時;0.8千瓦時 (52.5+24=76.5千瓦時/月)
筆記本 100W 1 100 10小時;1.0台 (76.5+30=106.5千瓦時/月)
冰箱 300瓦(200升) 1 300 5小時;1.5台(106.5+45=152千瓦時/月)
洗衣機 1000W 1 1000 1小時;1台 (152+30=182千瓦時/月)

1. 每天的總能源需求 = 182 千瓦時 / 30 天 = 6.07 千瓦時,6000 瓦時
2.但在任何時候都不使用上述6000 Wh的全部。 所以必須計算Wh中的平均需求。 我們可以取6000 = 3000 Wh的50%。

步驟2. 計算家庭的每日太陽能電池板能源需求。

  1. 需要 3000 Wh / 5 小時 = 600 W 或 0.6 kW 面板。
  2. 但我們必須考慮SPV面板的效率。 因此,將此值除以 0.9。 我們得到 0.6/0.9 = 666 Wh
  3. 我們可以選擇四個 365 W 的面板(P Max = 370 W)(例如,LG365Q1K-V5)。 當使用兩個並聯和兩個串聯時,在74.4(VMPP)的電壓下,我們有1380(W額定)到1480(W@40C°)。 至 87.4 V (VOCV)。 陣列的額定電流為 19.94 A

第3步. 計算太陽能電池的能量需求

1.電池只能在太陽能光伏應用中放電80%。 因此,將此Wh除以0.8;6300/0.8 =7875小時
2. 同樣,對於緩衝庫存(沒有星期日 – 2天),我們必須將其乘以1 + 2 = 3。因此,所需的電池 Wh 為 7875 Wh*3 = 23625 Wh。
3.要將此Wh轉換為Ah,我們必須將Wh除以要採購的電池的電壓。 23625 Wh /48 V= 492 Ah. 或 23625 /72 = 328 Ah。

    • 如果我們選擇48 V系統,那麼Microtex品牌 6 OPzV420太陽能管狀凝膠VRLA電池是專為太陽能應用而設計的理想電池(24個2V電池,512 Ah @ C10)。 如果我們選擇72 V系統,那麼6 OPzV300型(36個2V電池的350 Ah @ C10)是好的。
    • 如果我們想要用於48V系統的AGM閥控式密封鉛酸蓄電池,那麼Microtex品牌號M 500V電池(8V,500 Ah @ C10)是專為長壽命太陽能應用而設計的理想電池。 如果我們選擇72 V系統,那麼Microtex品牌的M 300 V型(8V,300 Ah @ C10)的九個數位是好的

這些電池結構緊湊,可堆疊在水平機架中,佔地面積小

步驟 4. 計算充電控制器的規格


由於我們使用48 V(24節)標稱額定值的電池,因此我們需要2.4 V * 24 = 57.6 V充電控制器。 使用MidNite Solar的Classic 150充電控制器,充電電流將在57.6 V(對於48V電池)的充電電壓下為25.7 A。

如果我們使用72 V(36節)標稱額定值的電池,則需要2.4 V * 36 = 86.4 V充電控制器。 使用MidNite Solar的Classic 150充電控制器,該電壓的充電電流將為25.7 A,電池充電電流將為25.7 A。72 V電池系統的一個問題是,我們必須在串聯中再添加一個面板;因此,總共必須採購6個面板(而不是4個)。 因此,最好選擇48 V電池系統。

關於充放電電流要求,由於我們使用150V / 86 A的MPPT,因此MPPT將正確處理充放電電流。
但製造商要求每節電池(Vpc)的充電電壓為2.25至2.3 V,充電電壓可以設置為指定的電壓水準。

如何在沒有電池的情況下使用太陽能發電?

除非陣列和設備的電壓相容,否則不建議直接使用SPV面板,否則設備也應該是直流類型。
否則,應始終有一個PWM充電控制器或一個複雜的MPPT。
當沒有電池來儲存能量時,我們必須將過量產生的能量出售給當地的DISCOM。 因此,它必須是一個併網的SPV系統。

總部位於西班牙的可再生能源公司Abengoa已經建造了幾家太陽能發電廠,這些發電廠將多餘的能量儲存在熔鹽中,這些熔鹽可以在不改變狀態的情況下吸收極高的溫度。 Abengoa最近獲得了另一份合同,在智利建造一座基於鹽的110兆瓦太陽能存儲廠,該發電廠應該能夠儲存17個小時的儲備能源。 [ https://www.popularmechanics.com/science/energy/a9961/3-clever-new-ways-to-store-solar-energy-16407404/]
最近開發的一個想法是使用電力從太陽能電池板抽水到高度(例如在屋頂上),這意味著它們存儲勢能,然後在飛下時可以轉化為動能,因此,當這些流動的水用於旋轉渦輪機時,電力。 這就像太陽能和水電的組合!

另一種方法是將光伏系統的能量引導到從水中產生氫氣的水電解槽。這種氫氣被儲存起來,以後可以用作電池發電。這主要用於工業目的。[ https://www.environmentbuddy.com/energy/how-to-store-solar-energy-without-batteries/]

太陽能電池板將吸收來自太陽的光子,光子將進入鋁合金被加熱並從固態變為液態的系統。 使用這種方法,它允許在材料中存儲非常密集的能量,這些能量將作為熱量發送到斯特林發生器。 從那裡,它以零排放和更低的成本轉化為電力。 https://www.sciencetimes.com/articles/25054/20200318/breakthrough-concept-for-storing-energy-without-batteries.htm

如何測試太陽能電池?

印度標準組織制定了IS 16270:2014,用於測試太陽能光伏應用的二次電池和電池組。 IEC 規範編號 IEC 62133:2012 也可提供。 這兩個規範是相同的。

詳細描述了以下測試:

  1. 額定容量
  2. 耐久性(生命周期測試)
  3. 電量保留
  4. 光伏應用中的迴圈耐久性(極端條件)
  5. 從硫化中回收
  6. 浮充水失重
  7. 效率測試

我可以直接從太陽能電池板為電池充電嗎?

除非陣列和設備的電壓相容,否則不建議直接使用SPV面板,否則設備也應該是直流類型。

太陽能電池組如何工作?

像任何其他電池組一樣,太陽能電池也可以按需提供能量。 根據電源要求和需要此電源的持續時間,將確定電池組的容量及其配置。
所需的功率和持續時間也將決定太陽能電池板的容量。

太陽能電池板和電池通過充電控制器連接,以便電池或電器不會因電壓或電流過大而損壞。 同樣,來自電池的電流將是直流的,並且該直流電將根據太陽能逆變器的要求轉換為交流電。 某些在 DC 上運行的裝置可能已連接到充電控制器。
不熟悉連接電池的使用者在連接電池之前,應諮詢專家,以製作合適的電池組或將電池連接到充電控制器或逆變器。

凝膠電池對太陽能有好處嗎?

是的。凝膠電池是閥控式,因此維護要求幾乎為零。 它們在浮子和迴圈應用中具有卓越的性能,並且在電池的整個預期壽命期間不會降低可靠性或可靠性。 正棘刺由具有高錫含量的特殊耐腐蝕合金製成,可在電池的整個使用壽命期間提供良好的性能。
它們非常適合所有可再生能源存儲,UPS,開關裝置和控制應用, 鐵路信號和電信(S&T)應用。

這些電池採用採用高壓壓鑄工藝製造的管狀板製成,因此提供無孔鑄件,使用壽命超過20年。 它們是即用型工廠充電電池,沒有電解質分層。 由於VR結構,繁瑣的定期加水(充水)被取消了。

他們專門設計的阻燃材料閥門,以完全消除火災隱患。

我可以使用汽車電池進行太陽能處理嗎?

任何類型的電池都可用於SPV應用。 汽車電池用於高速率放電,因此採用更薄的平板製造。 因此,它們在深迴圈應用中的壽命將非常差。
人們可以在太陽能光伏應用中使用它們,但不應該期望長壽命。

我可以在普通逆變器中使用太陽能電池嗎?

是的。 逆變器和電池之間在電壓方面應該有相容性。 逆變器的最大充電電壓應為每節電池(Vpc)2.25至2.3 V,即12V電池的最大充電電壓為13.5至13.8 V。 然後不會遇到任何問題。

我可以使用普通的逆變器電池作為太陽能電池板電池組嗎?

是的。 但是,與太陽能凝膠電池相比,維護方面會帶來問題,並且還會導致成本上升。 定期充值,清潔端子和墊圈,螺栓和螺母以及定期均衡費用:這些是一些維護方面。

一個10千瓦的太陽能系統需要多少電池?

10 kW(離網)太陽能系統的電池規格應考慮幾個參數,如每日kW和kWh要求,SPV面板容量,太陽能日照等。
然而,大多數7.5 kW至10 kW容量的屋頂離網系統(需要700至1000平方英尺的屋頂面積)使用120 V系統,150 Ah電池以及320 WP太陽能電池板的16個模組。
並網太陽能光伏系統不需要電池存儲。

如何用一塊太陽能電池板為多個電池充電?

所有太陽能充電控制器只允許為一塊電池充電。 如今,有充電控制器可以選擇為兩個電池組充電。 兩個電池組使用相同的控制器和太陽能電池板分別充電。 充電控制器上有兩個獨立的電池連接點。
在沒有上述類型的充電控制器的情況下,可以使用兩個太陽能充電控制器從一塊太陽能電池板為兩個電池充電。 充電控制器專門設計用於此配置。 兩個太陽能充電控制器可單獨高效監測和控制,以確保最佳的充電電流(安培)和電壓。

為12伏電池充電需要多少塊太陽能電池板?

單個 太陽能電池板 足以為12V電池充電。 SPV面板的電壓輸出適合為12V電池充電,電壓範圍為16至17.3 V。

電流取決於以並聯方式連接的太陽能電池的數量。 每個SPV電池可以產生大約0.55至0.6 V(OCV)和2 A的電流,具體取決於電池的尺寸,太陽日照(以W / m2為單位)和氣候條件。

35個串聯電池在17.3時產生35至40 W。 電池片直徑為 4 英寸。 正常太陽能元件
面板安裝在鋁製框架中,該框架朝向赤道(南),傾斜角度約為南緯45°。
40 W 電池的面積為91.3 cm 2,電壓為21 V(OCV) 和17.3 V(OCV)。 它可以產生2.3 A的電流。
同樣,在標準值下,10 W 面板將在一小時內提供 10 Wh(0.6A @ 16.5V)的功率
測試條件(1000 W/m2 和 25C – 相當於一小時的”峰值”日照)。 在夏季大約5小時的日照時間里,它將產生50 Wh。

哪種電池最適合太陽能?

太陽能凝膠電解質電池是成本考慮的最佳選擇。
但如今,性能更好的鋰離子電池正受到用戶青睞。
24 kWh的鉛酸電池等於:
• 2,000 Ah @ 12 伏
• 1,000 Ah @ 24 伏
• 500 Ah @ 48 伏
對於相同的24 kWh,13.13 kWh的鋰離子電池就足夠了
• 12 伏時為 1,050 Ah
• 525 Ah @ 24 伏
• 48 伏時為 262.5 Ah (https://www.wholesalesolar.com/solar-information/battery-bank-sizing)

鉛酸蓄電池上漿

10 kWh x 2 (對於 50% 的放電深度) x 1.25 (80 % 充電效率因數) = 25.0 kWh

但是,如果我們對深循環鉛酸電池進行 80%的DOD 計算,所需的千瓦時將更低。

10 kWh *1.25(或10/0.8)(對於 80%的放電深度)乘以1.25(80%充電效率),所需的電池將為15.6 kWh

鋰離子電池選型

10 kWh x 1.25 (對於 80% 的放電深度) x 1.05 (95 % 充電效率因數) = 13.16 kWh

我可以將24 V太陽能電池板連接到12V電池嗎?

是的。 但是我們必須在SPV面板和電池之間包括一個充電控制器。 否則,如果條件有利於氫氣積聚超過危險極限併產生火花,電池可能會因過度充電而損壞甚至爆炸。

太陽能電池和普通電池有什麼區別?

太陽能電池由使用高壓壓鑄工藝製造的管狀板製成,因此提供無孔鑄件,可實現20年以上的使用壽命。 它們是即用型工廠充電電池,沒有電解質分層。 由於VR結構,繁瑣的定期加水(充水)被取消了。 他們專門設計的阻燃材料閥門,以完全消除火災隱患。

凝膠電池是閥控式,因此維護要求幾乎為零。 它們在浮子和迴圈應用中具有卓越的性能,並且在電池的整個預期壽命期間不會降低可靠性或可靠性。 正棘刺由具有高錫含量的特殊耐腐蝕合金製成,可在電池的整個使用壽命期間提供良好的性能。

相反,普通電池是用常規合金製成的,用於網格,壽命也不會更長。 但是,與太陽能凝膠電池相比,維護方面會帶來問題,並且還會導致成本上升。 定期充值,清潔端子和墊圈,螺栓和螺母以及定期均衡費用:這些是一些維護方面。

圖 2. 一個簡單的離網太陽能系統
圖 2. 一個簡單的離網太陽能系統

如何將太陽能電池板連接到電池以充電控制器:

充電控制器將連接在太陽能光伏板和電池之間

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