用太阳能电池给蓄电池充电的方法

文章摘要： www.88dzw.com为了充分地认识，现举一例说明。例如：有一块单晶硅太阳能电池的组件，最大输出功率Pm（额定功率）为25W,峰值电压（额定电压）Ump为17.2V,峰值电流（额定电流）Imp为1.45A,它的开路电压VOC为21V,短路电流Isc为1.5A,在某地区夏季的有效光照时间为12小时，求太阳能电池在夏季时的日发电量和所需蓄电池的容量。已知条件：Pm=25W,h=12h,U=17.2V,太阳能电池的发电效率：u=0.7,蓄电池充电的补偿值n=1.40。太阳能电池的发电量：M=Pm×h×u=25×12×0.7=210Wh。依公式；C=Ph/U=25×12/17.2=17.44A

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　　为了充分地认识，现举一例说明。

　　例如：有一块单晶硅太阳能电池的组件，最大输出功率Pm（额定功率）为25W,峰值电压（额定电压）Ump为17.2V,峰值电流（额定电流）Imp为1.45A,它的开路电压VOC为21V,短路电流Isc为1.5A,在某地区夏季的有效光照时间为12小时，求太阳能电池在夏季时的日发电量和所需蓄电池的容量。

　　已知条件：Pm=25W,h=12h,U=17.2V,太阳能电池的发电效率：u=0.7,蓄电池充电的补偿值n=1.40。

　　太阳能电池的发电量：M=Pm×h×u=25×12×0.7=210Wh。

　　依公式；C=Ph/U=25×12/17.2=17.44Ah蓄电池的实际容量C=17.44Ah/1.40≈12.46Ah由此，太阳能电池每天的发电量为210Wh,同时也得出蓄电池的容量为12.46Ah,但在实际的应用当中不可能有此容量的蓄电池，为此选用12Ah～14Ah的蓄电池即可。假如你需要多贮存一些电能，在负载用电量小或有效光照时间长的前提下，只要将式中的时间h改为累计时间，就可以适当提高蓄电池的使用容量。

　　在我国的南方和北方地区由于地理纬度上的差异，夏季与冬季太阳日照的时间可按下面的公式计算：H=12±0.09ω，式中，“H”表示太阳光照时间、“12”表示为（春季、秋季）平均日照时间、“0.09”表示地理上的纬度时差、“ω”表示所在地的地理纬度、“±”

　　表示夏季最大光照时间为“+”；冬季最小光照时间为“-”。光照效率一般在夏季取时取0.8左右、春秋季为0.7左右、冬季取0.5～0.6,由此而来有效光照时间便为：h=H×光照效率。

　　另外，在选择蓄电池时，也应根据太阳能电池功率的大小来选用不同种类的充电电池和蓄电池。小功率的太阳能电池可选用镍镉、镍氢或锂离子等干电池；中小功率的太阳能电池，可以使用小型密封免维护铅酸蓄电池；而大功率的太阳能电池，则应使用大容量的铅酸蓄电池或蓄电池组。在使用中，蓄电池的电压可通过串联选取，蓄电池的容量可通过并联获得。但在应用中必须注意三个要素：

　　（1）不同类型或新旧程度不同的蓄电池不宜混用；（2）不同容量、不同结构的蓄电池不可串联使用；（3）不同电压、不同特性的蓄电池不能并联使用：

　　三、蓄电池与太阳能电池的配接

    目前生产太阳能电池厂家的产品规格与种类也是多种多样的。对于蓄电池来讲，一般有6V、12V和24V的几种电压等级，那么该如何将太阳能电池与蓄电池配接呢？

　　通常来说，太阳能电池的额定输出电压要比蓄电池的额定电压高1.3～1.5倍，这是由蓄电池的充电效率所决定的，因为太阳能电池的充电，不像使用市电给蓄电池充电那样有较大的选择余地，况且它在给蓄电池充电时功率的波动也比较大，这里首先要考虑太阳能电池的成本问题。假如将蓄电池的充电时率选择为C10左右，充电的补偿值定为1.4倍，那么一个额定电压12V的蓄电池应当选配的太阳能电池的额定电压为：

　　12V×1.4=16.8V左右的太阳能电池，这个电压值也较接近蓄电池充电的极限电压值，其他电压等级蓄电池也依此类推。用太阳能电池给手机电池充电也是一样，充电的电压越高则充电的功率就会越大，那么充电的时间和充电的补偿值就要另外计算。

　　在太阳能电池与蓄电池并联充电时，还要注意防止树木和建筑物遮挡，照射太阳能电池的光线，或在天阴和夜晚时太阳能电池不能发电。由于太阳能电池的电压下降或失去电压时，蓄电池逆向对太阳能电池放电，所以在电路中一定要串联一只整流二极管。对于整流二极管的选用也有一定的要求：如果太阳能电池的开路电压低于16.

　　8V,最好使用锗材料的整流二极管，因为锗材料的二极管正向压降为0.3V左右，而硅材料的二极管正向压降为0.7V左右，它们的管压降的功率损耗是不一样的，当然电压高于16.8V也可以使用硅材料的二极管。至于整流二极管的耐压要求并不高，但对于二极管的电流值较小时，可以采用多管并联使用。对于较大功率的太阳能电池组件或组阵，为了防止太阳能电池在强光下发电时受到建筑物、树木或树叶、纸片的遮挡光线所产生的热斑效应，在太阳能电池输出端的两极最好并联一个旁路的硅二极管，以防某块太阳能电池板因得不到光照而成为负载产生发热，旁路二极管的电流值，不能低于该块太阳能电池的短路电流值。

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