家用独立型光伏发电系统的优化设计

3.3蓄电池容量及串并联的设计及选型

由于所设计的家用独立光伏系统是小型的系统，所以选择的系统直流工作电压为24V。为满足5个连续阴雨天能正常供电，所需的蓄电池容量C为：

蓄电池容量C=

负载日平均用电量（Ah）?连续阴雨天数?安全系数K

最大放电深度DOD其中安全系数取1.2，最大放电深度为60％，求得的蓄电池容量为1333.3Ah

因此选择型号为TXE 1300 / OPzS1200，额定容量为1370Ah，额定电压2V，电池库伦效率97%，具体参数如下图所示：

根据选用的蓄电池可以算出所需蓄电池的串联数和并联数: 蓄电池串联数=

系统工作电压=12

蓄电池标称电压蓄电池总容量=1

蓄电池标称容量蓄电池并联数=

所以选用2V/1370Ah的蓄电池共12个，其中每12个串联后，1个并联。

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3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计

设计以全年均衡冬半年最大数据为依据，在默认方位角为0°条件下，通过软件模拟得到最佳光伏板倾角为53°。倾斜面上平均日辐射量为3.95kWh/m2,计算得到的峰值日照小时数为3.95h。

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3.5 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型

用户用电电流一般较大，为了使负载能正常工作，通常需要串并联若干太阳能电池组件。首先需要求出电池板的功率，方法如下： 功率P=

负载平均日耗电量ql?K

峰值日照小时数Tm其中K取1.2，得到功率P=972.15W

根据电池板的功率来选定所需电池板的型号。其中本次设计所选用的单晶硅电池板型号为Si-mono ZT75S Zytech，开路电压Voc=21.96v，最大工作电压Vmm=17.46v，短路电流Isc=4.74A，其具体参数如下图所示：

根据所选用电池板型号可求得需要串并联电池板个数，公式如下： 电池组件并联数Np=

负载日平均用电量（Ah）=8块

组件日平均发电量（Ah）系统工作电压=2块

组件峰值工作电压电池组件串联数Ns=

电池组件总发电量=组件并联数×组件串联数×选定组件峰值功率=8×2×75.1=1201.6w>972.15w，所以选用的串并联数能够满足用户需求。

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3.6 控制器、逆变器的选型

①控制器的确定

方阵直流工作电压为24V，输出最大电流为4.74?8=37.92A。据此知控制器应满足要求如下：额定工作电压为24V；额定工作电流应大于37.92A。因此选择控制器Isofoton,Isoltel60，它的系统电压为24V，最大充电及最大负载电流均为60A。

②逆变器的确定

用户总负载为1074W，由于负载总容量大于逆变器总功率的80%时，逆变器会发热过度从而减少使用寿命，故逆变器容量应大于1074/0.8=1342.5W。由于PVsyst软件自带的逆变器有1.5kW和3kW两种，故前者刚好符合要求，型号为Back-up generator,1.5kW

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