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下面举例说明,光伏供电系统使用了75W太阳电池组件50块(25并联×2串联),工作电压24V,配备4000 Ah 的蓄电池。最大充电率为:
最大充电率 = 4000Ah/25×4.4(75W组件峰值电流) = 24 hours
将计算值和蓄电池生产商提供的该设计选用型号蓄电池的最大充电率进行比较,如果计算值较小,则设计安全,光伏组件方阵对蓄电池的充电不会损坏蓄电池;如果计算值较大,则设计不合格,需要重新进行设计。


下面通过一个简单实例说明混合系统的设计方法:
偏远地区的一个通信基站,用户对柴油发电机的使用没有经验。负载为直流30A的连续负载,电压为48V。还有一个600W/220V的交流负载,不定时使用。安装地点的海拔为1500m,夏季的平均温度为30摄氏度。气候很干燥,所以不必考虑湿度对发电机的影响,平均太阳能辐射为5.5kWh/m2/day 。
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负载情况,负载的年度耗电量为,
30 A
× 48 V = 1440 W
1440W×24h= 34.56 kWh/day = 12,614 kWh /year
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总线结构。因为交流负载的工作时间很短,所以可以单独使用一套控制系统直接将交流负载接在柴油发电机上,也就是可以将交流负载和直流分开供电;又因为直流负载是连续负载,所以系统采用直流总线结构较好。
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总线电压。因为直流负载的电压为48V,所以选择直流总线电压为48V。
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蓄电池。因为是混合系统,所以选择自给天数为3天,选择深循环蓄电池,DOD为0.8。
34.6KWh X 3 / 0.8 = 129.75 kWh
129.75 kWh / 48V = 2,703 Ah
可以选择3000Ah的蓄电池,作为自给3天的蓄电池容量。蓄电池的最大的充电率为C/5,所以最大充电电流为:
3000 / 5 = 600 Amps.
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蓄电池充电器和发电机
可以选择400A的三相整流器,输入功率为24KW。虽然电流比最大允许充电率要低一点,但是实际上仍然可以满足适当的蓄电池充电率需要。
下面来确定发电机的功率。首先,我们计算满足75-90%负载需要的发电机功率。
24 / 0.75 = 32 kW
24 / 0.90 = 26.7 kW
所以发电机功率范围:26.7KW~32KW
考虑海拔和温度的影响:
温度
-0.36% / °C x (30 - 25) = -1.8%
海拔
-3.5% / 300 x (1500 - 900 ) = -7.0%
总计
1.8 + 7.0 = 8.8%
额定功率的下降导致发电机功率:
26.7 / ( 1- 0.088) = 26.7 / 0.912 = 29.3
kW

所以选择30KW的三相柴油发电机。
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发电机能量贡献。用户已经表明不希望发电机的工作时间过长,我们可以选择200小时作为发电机一年中工作的最长时间(通常一年维修一次)。
整流器的输出为400A x 48 V = 19.2 kW。
假设系统的额外损失为百分之十,蓄电池的总效率为百分之八十。我们就可以计算出整流器发电机组合的能量输出:
200 x 19.2 x 0.90 x 0.80 = 2,764 kWh/year