如何計(jì)算UPS所配電池的數(shù)量

蓄電池計(jì)算方法：

例如一臺(tái)40KVAUPS,直流電壓為384V，每組為12V電池32節(jié)，如果后備時(shí)間要求2小時(shí)，則計(jì)算電池的容量為：

40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH

所以選擇3組100AH電池，共96節(jié)。

電池組的電流為40KVA/384V=104A，所以電池連線選擇50mm2電纜。

電池總數(shù)=(功率/直流電壓*小時(shí))/每塊安時(shí)*每組塊數(shù)

其中功率為UPS的功率，直流電壓為UPS電池供電所要求的電壓，不同功率的UPS直流電壓不同，每組塊數(shù)為所要求電池的最小塊數(shù)，一般配置電池時(shí)，必須為每組塊數(shù)的整數(shù)倍，常見的UPS直流電壓和每組塊數(shù)如下(電池每塊以12V為計(jì)算依據(jù))：

舉例來(lái)說(shuō)，配置一臺(tái)5K8小時(shí)延時(shí)的UPS,其功率為5000，直流電壓為96V，每組電池8塊，配置100AH電池，其所需電池總數(shù)為：(5000/96*8)/100*8=32塊

UPS—UninterruptiblePowerSystem是不間斷電源系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。作用是提供不間斷的穩(wěn)定可靠的交流電源，在市電中斷(停電)時(shí)UPS之所以能不間斷的供電。是有蓄電池儲(chǔ)能的結(jié)果。所能供電時(shí)間的長(zhǎng)短由蓄電池的容量大小決定。現(xiàn)將UPS蓄電池配置的計(jì)算方法介紹如下：

一、下列因素影響備用時(shí)間：

1、負(fù)載總功率P總(W)，考慮到UPS的功率因數(shù)，在計(jì)算時(shí)可直接以P總的伏安(VA)為單位來(lái)計(jì)算

2、V低是蓄電池放電后的終止電壓(V)，2V電池V低=1.7V;12V電池V低=10.2V

3、V浮是蓄電池的浮充電壓(V)，2V電池V浮=2.3V;12V電池V浮=13.8V

4、Kh為電池容量換算系數(shù)(Ct/C10)，10Hr放電率為1，5Hr放電率0.9，3Hr放電率為0.75，1Hr放電率為0.6

5、I為電池工作電流(A)，T為連續(xù)放電時(shí)間(H)，V為UPS外接電池的直流供電電壓(V)

二、計(jì)算方法

1、12V單體電池的數(shù)量N：N=V÷122V單體電池的數(shù)量為6N

2、電池工作電流I：I=P總÷V

3、實(shí)際電池容量C：C=I×T÷Kh

例如：功率為1KVA的電源備用時(shí)間4小時(shí)，選擇科士達(dá)UPS的型號(hào)為HP9101H，V=36V，則

①N=36V÷12V=3節(jié)

②I=1000VA÷36V=28A

③C=24A×4H÷0.9=124AH

④電池的配量可選用100AH一組3節(jié)，或65AH二組6節(jié)，選用的結(jié)果有偏離，這要看用戶的需求和成本的考慮。

注：12V蓄電池常用容量規(guī)格為7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah等。

晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率損失機(jī)理

太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率受到光吸收、載流子輸運(yùn)、載流子收集的限制。對(duì)于單晶硅硅太陽(yáng)能電池，由于上光子帶隙的多余能量透射給下帶隙的光子，其轉(zhuǎn)換效率的理論最高值是28%。只有盡量減少損失才能開發(fā)出效率足夠高的太陽(yáng)能電池。

影響晶體硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的原因主要來(lái)自兩個(gè)方面，如圖1所示：

(1)光學(xué)損失，包括電池前表面反射損失、接觸柵線的陰影損失以及長(zhǎng)波段的非吸收損失。

(2)電學(xué)損失，它包括半導(dǎo)體表面及體內(nèi)的光生載流子復(fù)合、半導(dǎo)體和金屬柵線的接觸電阻，以及金屬和半導(dǎo)體的接觸電阻等的損失。這其中最關(guān)鍵的是降低光生載流子的復(fù)合，它直接影響太陽(yáng)能電池的開路電壓。光生載流子的復(fù)合主要是由于高濃度的擴(kuò)散層在前表面引入大量的復(fù)合中心。此外，當(dāng)少數(shù)載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度與硅片的厚度相當(dāng)或超過(guò)硅片厚度時(shí)，背表面的復(fù)合速度對(duì)太陽(yáng)能電池特性的影響也很明顯。

提高晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的方法

(1)光陷阱結(jié)構(gòu)。一般高效單晶硅電池采用化學(xué)腐蝕制絨技術(shù)，制得絨面的反射率可達(dá)到10%以下。目前較為先進(jìn)的制絨技術(shù)是反應(yīng)等離子蝕刻技術(shù)(RIE)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是和晶硅的晶向無(wú)關(guān)，適用于較薄的硅片，通常使用SF6/O2混合氣體，在蝕刻過(guò)程中，F(xiàn)自由基對(duì)硅進(jìn)行化學(xué)蝕刻形成可揮發(fā)的SiF4，O自由基形成SixOyFz對(duì)側(cè)墻進(jìn)行鈍化處理，形成絨面結(jié)構(gòu)。目前韓國(guó)周星公司應(yīng)用該技術(shù)的設(shè)備可制得絨面反射率低于在2%~20%范圍。

(2)減反射膜。它的基本原理是位于介質(zhì)和電池表面具有一定折射率的膜，可以使入射光產(chǎn)生的各級(jí)反射相互間進(jìn)行干涉從而完全抵消。單晶硅電池一般可以采用TiO2、SiO2、SnO2、ZnS、MgF2單層或雙層減反射膜。在制好絨面的電池表面上蒸鍍減反射膜后可以使反射率降至2%左右。

(3)鈍化層：鈍化工藝可以有效地減弱光生載流子在某些區(qū)域的復(fù)合。一般高效太陽(yáng)電池可采用熱氧鈍化、原子氫鈍化，或利用磷、硼、鋁表面擴(kuò)散進(jìn)行鈍化。熱氧鈍化是在電池的正面和背面形成氧化硅膜，可以有效地阻止載流子在表面處的復(fù)合。原子氫鈍化是因?yàn)楣璧谋砻嬗写罅康膽覓戽I，這些懸掛鍵是載流子的有效復(fù)合中心，而原子氫可以中和懸掛鍵，所以減弱了復(fù)合。

(4)增加背場(chǎng)：如在P型材料的電池中，背面增加一層P+濃摻雜層，形成P+/P的結(jié)構(gòu)，在P+/P的界面就產(chǎn)生了一個(gè)由P區(qū)指向P+的內(nèi)建電場(chǎng)。由于內(nèi)建電場(chǎng)所分離出的光生載流子的積累，形成一個(gè)以P+端為正，P端為負(fù)的光生電壓，這個(gè)光生電壓與電池結(jié)構(gòu)本身的PN結(jié)兩端的光生電壓極性相同，從而提高了開路電壓Voc。同時(shí)由于背電場(chǎng)的存在，使光生載流子受到加速，這也可以看作是增加了載流子的有效擴(kuò)散長(zhǎng)度，因而增加了這部分少子的收集幾率，短路電流Jsc也就得到提高。

(5)改善襯底材料：選用優(yōu)質(zhì)硅材料，如N型硅具有載流子壽命長(zhǎng)、制結(jié)后硼氧反應(yīng)小、電導(dǎo)率好、飽和電流低等。