太阳电池阵瞬间总功率计算模式
平流层飞艇太阳电池阵发电功率计算及分析
平流层飞艇太阳电池阵发电功率计算及分析
平流层飞艇太阳电池阵发电功率计算及分析
针对圆柱曲面形状的平流层飞艇太阳能电池阵,提出了计算其发电功率的解析表达式;针对任意曲面形状的平流层飞艇太阳能电池阵,提出了一种准确方便的数值计算方法.针对飞艇通常采用的旋转对称组合椭球外形,提出了一种近似解析计算方法,将该解析计算方法和数值计算方法的计算结果进行比较后发现,近似解析方法日发电量计算结果精度可达0.1%,可以替代精确数值方法用于飞艇太阳能系统的设计和分析.最后,对平流层飞艇太阳能电池阵发电功率特性进行了详细分析,得到了平流层飞艇运行的季节、纬度、姿态、电池阵形状和安装位置等因素对其发电功率特性的影响规律.结果表明,以上因素与太阳电池阵面积和光电转化效率一样会对飞艇太阳电池发电功率造成重大影响.
作者：郑威宋琦李勇吴志红胡凌云 ZHENG Wei SONG Qi LI Yong WU Zhi-hong HU Lin-yun 作者单位：中国空间技术研究院研究发展中心,北京,100094 刊名：宇航学报ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ASTRONAUTICS 年，卷(期)：2010 31(4) 分类号：V274 关键词：平流层飞艇太阳能电池曲面积分能量分析临近空间。
太阳能电池方阵功率计算方法
太阳能电池方阵功率计算方法（案例说明）要计算太阳能电池组件的功率，必须要计算得到太阳能方阵面上所接收到的辐射量。
下面以固定方阵为例进行设计。
1.太阳能电池方阵倾斜角确定如果采用计算机辅助设计软件，应当进行太阳能电池方阵倾斜角的优化计算，要求在最佳倾斜角时冬天和夏天辐射量的差异尽可能小，而全年辐射量尽可能大，二者应当兼顾。
这对纬度高地区尤其重要。
高纬度地区的冬天和夏天水平面太阳能辐射差异非常大，如果按照水平面辐射量进行设计，则蓄电池的冬季存储量要远远大于阴雨天的存储量。
造成蓄电池的设计容量和投资都加大。
选择了最佳倾斜角，太阳能电池方阵面上的冬夏季辐射量之差就会变小，蓄电池的容量可以减少，系统造价降低，设计更为合理。
如果不用计算机进行倾斜角优化设计，也可以根据当地纬度按照表2-13设计。
2.由水平面辐射量计算太阳能电池方阵平面上的辐射量一般来讲，太阳能电池方阵面上的辐射量要比水平面辐射量高5%~15%不等；纬度越高，倾斜面比水平面增加的辐射量越大。
3.将倾斜面方阵面上的辐射量换算成峰值日照时数换算公式如下：如果辐射量的单位是：cal/cm2，则：峰值日照时数=辐射量·0.0116，其中0.0116为将辐射量cal/cm2换算成峰值日照时数的换算系数。
峰值日照定义：100Mw/ cm2=0.1W/ cm21cal=4.1868J=4.1868W·S则：（4.1868W·S）/（3600s/h·0.1W/ cm2）=0.0116h·cm2/cal例如：假定某地年水平面辐射量为135Kcal/cm2，方阵面上的辐射量为148.5 Kcal/cm2，则年峰值日照时数为148500·0.0116=1722.6h；每日峰值日照时数为4.7h。
如果辐射量的单位是MJ/ m2，则峰值日照小时数=辐射量/3.6(换算系数)例如：假定某地年水平辐射量为5643 MJ/ m2，方阵面上的辐射量为6207 MJ/ m2，则年峰值日照小时数为6207/3.6=1724h；每日峰值日照时数为：1724/365=4.7h。
光伏发电系统计算方法
光伏发电系统计算方法1.功率的计算光伏发电系统的功率计算主要涉及到光伏组件和逆变器的功率。
首先，需要确定光伏组件的额定功率。
光伏组件的额定功率通常在组件上标识，单位为瓦特（W）。
如果系统中使用多个光伏组件，可以将每个组件的额定功率相加，得到系统的总功率。
其次，需要确定逆变器的额定功率。
逆变器是将直流电转换为交流电的装置，逆变器的额定功率应等于系统中所有光伏组件的总额定功率。
逆变器的额定功率一般在逆变器上标识，单位为瓦特（W）。
最后，需要考虑系统的损耗。
系统的损耗包括光伏组件的温度损耗、电线传输损耗和逆变器效率损耗等。
通常，可以根据光伏组件和逆变器的技术参数，结合实际情况给出相应的损耗率。
2.能量的计算首先，需要获取太阳辐射量的数据。
太阳辐射量通常用辐照度来表示，单位为瓦特每平方米（W/m²）。
可以通过气象台或太阳能资源地图等方式获取所在地区的太阳辐射量数据。
然后，需要计算光伏组件的转换效率。
光伏组件的转换效率指的是光伏组件将太阳辐射转换为电能的能力。
光伏组件的转换效率一般在组件上标识，通常在15%到25%之间。
最后，需要考虑系统的损耗。
系统的损耗包括光伏组件的温度损耗、电线传输损耗和逆变器效率损耗等。
损耗率可以根据光伏组件和逆变器的技术参数给出。
能量的计算公式为：能量=太阳辐射量×光伏组件的转换效率×（1-损耗率）3.系统容量的计算系统容量=总用电量/（太阳辐射量×光伏组件的转换效率×（1-损耗率））其中，总用电量的单位为千瓦时（kWh），太阳辐射量的单位为瓦特每平方米（W/m²），光伏组件的转换效率和损耗率需要根据具体情况给出。
综上所述，光伏发电系统的计算方法主要包括功率的计算、能量的计算和系统容量的计算。
这些计算方法可以帮助工程师和设计人员确定光伏发电系统的参数，确保系统能够稳定产生电能。
太阳能电池板功率计算方法
太阳能电池板功率计算方法太阳能电池板是一种可以将太阳能转化为电能的装置，它的功率是衡量其性能的重要指标之一。
在实际应用中，我们经常需要计算太阳能电池板的功率，以便选择合适的电池板并进行系统设计。
下面将介绍太阳能电池板功率的计算方法。
首先，我们需要了解太阳能电池板的额定功率。
额定功率是指太阳能电池板在标准测试条件下的输出功率，通常以瓦特（W）为单位。
这个数值通常可以从太阳能电池板的规格书或者产品说明中找到。
其次，我们需要考虑太阳能电池板的实际工作条件。
太阳能电池板的输出功率会受到诸多因素的影响，如太阳光的强度、太阳光的入射角度、温度等。
因此，在实际计算中，我们需要考虑这些因素对太阳能电池板功率的影响。
太阳能电池板的输出功率可以通过以下公式进行计算：P = P_r (G / G_r) (1 + α (T T_r))。
其中，P表示太阳能电池板在实际工作条件下的输出功率，P_r表示太阳能电池板的额定功率，G表示太阳光的强度，G_r表示标准测试条件下的太阳光强度，α表示温度系数，T表示太阳能电池板的工作温度，T_r表示标准测试条件下的太阳能电池板温度。
在这个公式中，G / G_r表示太阳光强度的修正系数，它反映了太阳光强度对太阳能电池板输出功率的影响。
而(1 + α (TT_r)) 则表示温度对太阳能电池板输出功率的修正系数，它反映了温度对太阳能电池板输出功率的影响。
通过这个公式，我们可以计算出太阳能电池板在实际工作条件下的输出功率。
这个功率值可以帮助我们选择合适的太阳能电池板，并进行系统设计。
同时，我们也可以根据这个功率值来评估太阳能电池板在实际工作条件下的性能表现。
总的来说，太阳能电池板功率的计算是一个比较复杂的过程，需要考虑诸多因素的影响。
通过合理的计算方法，我们可以准确地评估太阳能电池板在实际工作条件下的性能表现，为太阳能系统的设计和应用提供重要参考。
如何计算太阳能电池组件功率
如何计算太阳能电池组件功率太阳能电池组件功率是指光照照射到太阳能电池组件表面时，太阳能电池组件转换为电能的能力。
计算太阳能电池组件功率需要考虑多个因素，包括太阳能电池组件的关键参数和光照条件等。
太阳能电池组件的关键参数包括开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、最大功率电压（Vmp）和最大功率电流（Imp）。
这些参数可以在厂商提供的太阳能电池组件规格表中找到。
计算太阳能电池组件的功率可以使用以下公式：P = Vmp * Imp其中，P是太阳能电池组件的功率，Vmp是最大功率点的电压，Imp是最大功率点的电流。
实际上，太阳能电池组件的功率受到光照强度和温度等外界因素的影响。
为了更准确地计算太阳能电池组件的功率，可以使用以下公式：P = Voc * Isc * FF其中，FF是填充因子（Fill Factor），是一个介于0和1之间的系数，表示太阳能电池组件内电流的流失情况。
填充因子是用来考虑电池内阻、接触电阻和非均匀场等因素的。
填充因子的计算可以使用以下公式：FF = (Vmp / Voc) * (Imp / Isc)在计算太阳能电池组件功率时，还需要考虑光照强度。
光照强度通常用太阳辐照度（Solar Irradiance）来表示，单位为W/m²。
太阳辐照度可以在气象站或光照数据网站上获取。
太阳辐照度与太阳能电池组件功率的关系可以用以下公式表示：P=P0*G/G0其中，P是太阳能电池组件在给定光照强度下的功率，P0是太阳能电池组件名义功率，G是实际光照强度，G0是标准光照强度。
标准光照强度通常为1000W/m²。
在实际计算中，还需要考虑太阳能电池组件的温度。
太阳能电池组件的温度影响其电压和电流的变化，进而影响功率的计算。
太阳能电池组件的温度可以使用以下公式进行计算：Tc=Ta+(NOCT-20)*(G/G0)其中，Tc是太阳能电池组件的温度，Ta是环境温度，NOCT是太阳能电池组件的名义操作细胞温度。
太阳能发电系统电量计算方式
太阳能发电系统电量计算方式第一，太阳能的光能转换效率：太阳能的光能转换效率是指光能被太阳能电池板转换为电能的效率。
在计算太阳能系统的电量之前，需要先计算太阳能电池板的光能转换效率。
太阳能电池板的光能转换效率取决于多个因素，包括太阳能电池板的类型、质量、温度等。
一般来说，太阳能电池板的光能转换效率在15%到20%之间。
具体计算过程如下：首先，需要了解太阳能电池板的额定功率。
一般来说，太阳能电池板的额定功率是指在标准测试条件下，太阳辐射强度为1000瓦/平方米，温度为25摄氏度时，太阳能电池板的输出功率。
其次，根据太阳能电池板的额定功率和光能转换效率的定义，可以计算出太阳能电池板的光能转换效率。
光能转换效率（η）=太阳能电池板的实际输出功率/太阳能电池板的额定功率。
最后，根据太阳能电池板的光能转换效率，可以计算出太阳能系统的总输出功率。
总输出功率=太阳能电池板的光能转换效率×太阳能电池板的面积×太阳辐射强度。
第二，太阳能系统的电量输出：太阳能系统的电量输出是指太阳能电池板转换的电能被储存在电池中的电量。
在计算太阳能系统的电量输出时，需要考虑太阳能电池板的输出功率、储能池的容量以及太阳能电池板的工作时间等因素。
首先，需要了解太阳能电池板的输出功率。
太阳能电池板的输出功率取决于光能转换效率以及太阳能电池板的面积。
输出功率=光能转换效率×太阳能电池板的面积×太阳辐射强度。
其次，需要确定太阳能系统的工作时间。
太阳能系统的工作时间取决于太阳能电池板的工作时间以及太阳能电池板的输出功率。
最后，根据太阳能电池板的输出功率和工作时间，可以计算出太阳能系统每天或每年的电量输出。
电量输出=输出功率×工作时间。
需要注意的是，太阳能发电系统的电量计算还需要考虑一些实际因素，如太阳能电池板的损耗、天气状况等。
这些因素都会对太阳能发电系统的电量产生影响，需要在计算中进行综合考虑。
太阳能电池板功率计算方法
太阳能电池板功率计算方法太阳能电池板是一种利用太阳能光照转化为电能的装置，是太阳能发电系统中的核心部件。
在实际应用中，我们需要对太阳能电池板的功率进行准确计算，以便合理规划和设计太阳能发电系统。
本文将介绍太阳能电池板功率计算的方法，希望能为相关领域的工程师和研究人员提供一些参考。
首先，我们需要了解太阳能电池板的额定功率。
额定功率是指太阳能电池板在标准测试条件下所能输出的最大功率。
通常情况下，太阳能电池板的额定功率会标注在产品的相关参数表中，我们可以直接从中获取。
如果没有相关参数表，可以通过厂家提供的测试报告或者实际测试数据来获得。
其次，我们需要考虑太阳能电池板的实际工作环境。
太阳能电池板的功率输出受到光照强度、温度、阴影等因素的影响。
一般来说，光照强度越大，太阳能电池板的输出功率就越高；而温度越高，太阳能电池板的输出功率就越低。
此外，阴影会导致太阳能电池板部分区域的功率输出减少。
因此，在实际计算太阳能电池板的功率时，需要考虑这些因素对功率输出的影响。
接下来，我们可以利用太阳能电池板的温度特性曲线和光照特性曲线来进行功率计算。
太阳能电池板的温度特性曲线描述了太阳能电池板在不同温度下的输出功率变化规律，而光照特性曲线描述了太阳能电池板在不同光照强度下的输出功率变化规律。
通过分析这两条曲线，我们可以得到太阳能电池板在实际工作环境下的功率输出情况。
最后，我们需要考虑太阳能电池板的组串方式和逆变器的效率。
太阳能电池板通常会采用串联或并联的方式进行组串，而逆变器的效率则会影响太阳能电池板的总体功率输出。
因此，在进行功率计算时，需要综合考虑这些因素的影响。
总的来说，太阳能电池板功率的计算涉及到多个因素的综合考虑，需要我们对太阳能电池板的特性有深入的了解，并结合实际工作环境进行准确的分析。
希望本文介绍的太阳能电池板功率计算方法能够为相关领域的工程师和研究人员提供一些帮助。
太阳能电池板功率计算方法
功率计算方法太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成；太阳能直流发电系统则不包括逆变器。
为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。
下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法：1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90％=111W；若按每天使用5小时，则耗电量为111W*5小时=555Wh。
2.计算太阳能电池板：按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。
其中70％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。
太阳能电池板的容量交流光源: 光源功率*日用电时间=太阳能电池板功率*年平均日照时间*蓄电池转换率*逆变器效率直流光源:光源功率*日用电时间=太阳能电池板功率*年平均日照时间*蓄电池转换率事实上可能没有这么简单,但是应该可以参考一下吧实例:计算公式：（假设每天用电4小时）1，交流电用灯：太阳能板瓦数*逆变器效率80%*蓄电池效率70%*8小时日照=灯10*4小时X=9W2，直流灯：太阳能板瓦数*蓄电池效率70%*8小时日照=10*4小时X=7W其中阴雨天连续天数之供电主要是看蓄电池的大小，如连续3天阴雨则选择：3*8小时*9W/12V（蓄电池是12V时）＝6HR（安时），与太阳能板的大小是次要关系．太阳能电池板容量是指平板式太阳能板发电功率Wp。
太阳能发电功率量值取决于负载24h所消耗的电力，由负载额定电源与负载24h所消耗的电力，决定了负载24h消耗的容量P（AH），再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响，计算出太阳能电池阵列工作电流IP（A）。
由负载额定电源，选取蓄电池公称电压，由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF（V），再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT（v）及反充二极管P－N结的压降VD （v）所造成的影响，则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP（V），由太阳能电池阵列工作电源IP（A）与工作电压VP（v），便可决定平板式太阳能板发电功率，从而设计出太阳能板容量，由设计出的容量Wp与太阳能电池阵列工作电压VP，确定硅电池平板的串联块数与并联组数。
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太阳电池阵瞬间总功率计算模式
(包括平均功率及能量平衡)
HAA 的外型多样，椭球体是最常见的外型之一，而太阳电池阵多布于椭球体曲率半径最大的背面一定范围之内，所以我们可以用圆柱体进行模型构建。
本次计算模式就是建立在圆柱体模型之上，分析该圆柱体部分曲面产生的能量与光源相对位置之间的关系。
1. 有效面积的证明
设垂直光强为Py ，在A 点处产生的功率为
P A =Py*cos θ*η*dS= Py*cos θ*η*dl*L= Py* L *η*dl* cos θ
= Py*η*(L *dx)= Py*η*dS ’
其中η为转换效率，L 为圆柱轴向长度，l 为圆弧长度，S ’为S 在xz 面的投影，即S 在xz 面的有效面积。
所以可知P 在圆弧面产生的功率相当于P 在其有效面积上产生的功率
2. 圆柱体飞艇的瞬时总功率
y x z
2-1把光照角分解成两部分，纬度角和轴向光照角，得到
P 瞬=m*P*η*S*cosα*cosβ
P 为该处光强，取1260W/m 2
S 为有效面积
η为电池转换效率，取8%
m 为各项衰减系数
α为纬度角
β为艇轴向光照角
2-2 有效面积
S=2R*sinγ*L
R 为飞艇贴片处半径
L 为飞艇贴片处长度
γ为飞艇的贴片角度
2-3 艇轴向光照角
艇轴向光照角β随时间t 的变化近似认为
β=π*t/12-π/2
2-4 遮挡系数
如果纬度角α大于飞艇的贴片角度γ，会有一定的太阳电池阵处于被遮挡状态下，遮挡系数b 为
b=[cos(γ-α)+1]/2
2-5 瞬时功率总的表达
P 瞬=m*P*η*2R *[cos(γ-α)+1]/2*sinγ*L *cosα*cos (π*t/12-π/2)
= m*P*η*R * L *sinγ* (cos α+1) *cosα*cos (π*t/12-π/2)
(t 取2~10)
P 为该处光强，取1260W/m 2
η为电池转换效率，取8%
m 为各项衰减系数
R 为飞艇贴片处半径
L 为飞艇贴片处长度
α为纬度角
γ为飞艇的贴片角度
t 为光照时间，并假设，光照出现的一刻t=0，光照消失的一刻t=12，我们取2~10，认为在这8小时内有功率输出。
3. 能量平衡计算
对瞬时功率进行积分得到能提供的总能量
W=m*n1*n2* 2
1 t t P*η*R * L *sinγ* (cos α+1) *cosα*cos (π*t/12-π/2) dt n1,n2分别为蓄电池的充放电效率
4. 平均功率
P 平=t1-t2dt
π/2)-t/12*cos(π*cos α* 1)+(cos α *sin γ* L *R *η*P *m t2t1。