光伏電源系統(tǒng)應用技術培訓教材

1、PAGE 1PAGE 84太陽能光光伏電源源系統(tǒng)應應用技術術 HYPERLINK xxkedaxingx/ 太陽能充充電器培 訓訓 教教 材材張石根：一三66579902882720一三三年7月前 言太陽能光光伏電源源系統(tǒng)應應用技術術 HYPERLINK xxkedaxingx/ 太陽能充充電器 我國研研制太陽陽能電池池始于一一九五八八年，中中國的光光伏技術術經(jīng)過四四十年的的努力，已已具有一一定的水水平和基基礎。過過去我國國邊遠地地區(qū)的光光伏發(fā)電電市場主主要由國國家投資資項目和和多邊援援助項目目支撐。90年年代以來來，隨著著邊遠地地區(qū)經(jīng)濟濟發(fā)展和和農(nóng)牧民民收入水水平的提提高，邊邊遠地區(qū)區(qū)的光伏

2、伏發(fā)電市市場也開開始向商商業(yè)化發(fā)發(fā)展。根根據(jù)世界界銀行/全球環(huán)環(huán)境基金金可再生生能源商商業(yè)化項項目準備備研究過過程中的的資料顯顯示，我我國西部部地區(qū)經(jīng)經(jīng)營太陽陽能光伏伏發(fā)電系系統(tǒng)的各各類公司司和團體體由800年代的的不足110家，發(fā)發(fā)展到119977年底的的50多多家，其其中大多多數(shù)公司司以商業(yè)業(yè)化贏利利為目的的。這從從側(cè)面表表明，我我國的光光伏發(fā)電電技術已已經(jīng)具有有了一定定的市場場潛力和和市場吸吸引力。 光伏電電池發(fā)電電有離網(wǎng)網(wǎng)(獨立立電站)和并網(wǎng)網(wǎng)(市電電并網(wǎng)電電站)兩兩種工作作方式。過去，由由于太陽陽電池的的生產(chǎn)成成本居高高不下，所所以光伏伏電池多多用于工工業(yè)部門門（郵電電、電力力、石油

3、油、鐵路路等）和和偏遠無無電地區(qū)區(qū)的中小小功率離離網(wǎng)用戶戶。隨著著光伏產(chǎn)產(chǎn)品成本本的降低低和農(nóng)牧牧民收入入水平的的提高，太太陽能光光伏市場場近年來來發(fā)生了了很大變變化，開開始向較較大功率率的交流流系統(tǒng)和和村莊供供電系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)展；并且逐逐步向并并網(wǎng)發(fā)電電以及和和建筑相相結(jié)合(屋頂發(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng))的常常規(guī)發(fā)電電方向發(fā)發(fā)展，開開始由補補充能源源向替代代能源過過渡。太太陽能光光伏電源源的應用用領域十十分廣闊闊，從數(shù)數(shù)十瓦的的戶用照照明系統(tǒng)統(tǒng)到電信信、電力力、鐵路路、石油油、部隊隊等部門門通訊設設備數(shù)千千瓦的備備用電源源系統(tǒng)，甚甚至在西西藏阿里里、安多多等地區(qū)區(qū)還建成成幾個數(shù)數(shù)十千瓦瓦的集中中型太陽陽能光伏

4、伏電站。 隨著我我國光伏伏事業(yè)的的高速發(fā)發(fā)展和應應用領域域的拓寬寬，從事事太陽能能光伏電電源系統(tǒng)統(tǒng)集成設設計和安安裝的技技術人員員不斷增增加。由由于太陽陽能光伏伏電源技技術屬于于跨多學學科的新新興學科科，它涉涉及到氣氣象、光光學、半半導體、電力、電子、計算機機和機械械等多種種學科技技術，要要求從業(yè)業(yè)的技術術人員應應掌握廣廣泛而深深入的技技術知識識，才能能合理設設計使用用和充分分發(fā)揮價價格較昂昂貴的光光伏系統(tǒng)統(tǒng)設備的的作用。但是，目目前國內(nèi)內(nèi)有關光光伏技術術的書籍籍和資料料大多是是介紹太太陽電池池、蓄電電池等器器件原理理和應用用方面的的基本知知識，而而系統(tǒng)闡闡述太陽陽能光伏伏電源系系統(tǒng)集成成設計

5、和和配套電電子設備備（光伏伏電源控控制器、方波或或正弦波波逆變器器及系統(tǒng)統(tǒng)檢測儀儀器等）應應用的專專業(yè)資料料卻很少少。因此此，北京京市計科科能源新新技術開開發(fā)公司司根據(jù)多多年來從從事光伏伏電源系系統(tǒng)集成成設計、工程安安裝和配配套電子子設備生生產(chǎn)的經(jīng)經(jīng)驗，組組織編寫寫了這本本培訓教教材，試試圖幫助助廣大從從事太陽陽能光伏伏行業(yè)的的技術人人員系統(tǒng)統(tǒng)學習掌掌握光伏伏系統(tǒng)集集成設計計和配套套電子設設備的應應用，更更好地發(fā)發(fā)展我國國的光伏伏事業(yè)。由于水平平有限，時時間倉促促，對本本培訓教教材中不不當和錯錯誤之處處敬請專專家和讀讀者批評評指正。太陽能光光伏電源源系統(tǒng)應應用技術術 HYPERLINK xxk

6、edaxingx/ 太陽能充充電器目 錄錄TOC o 1-2一緒論論 PAGEREF _Toc480781940 h 31我國國的太陽陽能資源源概況 PAGEREF _Toc480781941 h 442太陽陽能的主主要利用用形式和和光伏發(fā)發(fā)電的運運行方式式 PAGEREF _Toc480781942 h 03太陽陽能光伏伏技術的的發(fā)展及及前景 PAGEREF _Toc480781943 h 00二太陽陽能光伏伏電源系系統(tǒng)的原原理及組組成 PAGEREF _Toc480781944 h 11太陽陽能電池池方陣 PAGEREF _Toc480781945 h 222充放放電控制制器 PAGERE

7、F _Toc480781946 h 53直流流/交流逆逆變器 PAGEREF _Toc480781947 h 554蓄電電池組5測量量設備6太陽陽能光伏伏電源系系統(tǒng)的設設計 PAGEREF _Toc480781950 h 6三光伏伏電源充充放電控控制器 PAGEREF _Toc480781951 h 1111控制制器的功功能： PAGEREF _Toc480781952 h 1112控制制器的基基本技術術參數(shù) PAGEREF _Toc480781953 h 1113控制制器的分分類： PAGEREF _Toc480781954 h 1114控制制器的基基本電路路和工作作原理： PAGEREF

8、_Toc480781955 h 125小型型單路充充放電控控制器產(chǎn)產(chǎn)品實例例 PAGEREF _Toc480781956 h 一五6普通通型柜式式充放電電控制器器產(chǎn)品實實例 PAGEREF _Toc480781957 h 1777智能能型壁掛掛式充放放電控制制器產(chǎn)品品實例 PAGEREF _Toc480781958 h 220四直流流交流流逆變器器 PAGEREF _Toc480781959 h 261逆變變器的功功能： PAGEREF _Toc480781960 h 2262光伏伏發(fā)電系系統(tǒng)對逆逆變器的的技術要要求 PAGEREF _Toc480781961 h 2663逆變變器的分分類和電

9、電路結(jié)構(gòu)構(gòu) PAGEREF _Toc480781962 h 274逆變變器的控控制電路路 PAGEREF _Toc480781963 h 305逆變變器功率率器件的的選擇： PAGEREF _Toc480781964 h 306逆變變器的主主要技術術性能指指標 PAGEREF _Toc480781965 h 3117PWWM方波波逆變器器產(chǎn)品實實例 PAGEREF _Toc480781966 h 3338SPPWM正正弦波逆逆變器產(chǎn)產(chǎn)品實例例 PAGEREF _Toc480781967 h 3593kkW 可可調(diào)度型型并網(wǎng)逆逆變器 PAGEREF _Toc480781968 h 338五光伏伏

10、電源系系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)采集器器 PAGEREF _Toc480781969 h 411數(shù)據(jù)據(jù)采集器器的主要要技術指指標 PAGEREF _Toc480781971 h 4112數(shù)據(jù)據(jù)采集器器的基本本功能 PAGEREF _Toc480781972 h 4413數(shù)據(jù)據(jù)采集器器的硬件件結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc480781973 h 4424數(shù)據(jù)據(jù)采集器器的操作作 PAGEREF _Toc480781974 h 43六蓄電電池組： PAGEREF _Toc480781975 h 461鉛酸酸蓄電池池的結(jié)構(gòu)構(gòu)及工作作原理 PAGEREF _Toc480781976 h 4462鉛酸酸蓄電池池的工作作原

11、理 PAGEREF _Toc480781977 h 4473蓄電電池的電電壓、容容量和型型號 PAGEREF _Toc480781978 h 4774電解解液的配配制 PAGEREF _Toc480781979 h 4885蓄電電池的安安裝 PAGEREF _Toc480781980 h 5006蓄電電池的充充電： PAGEREF _Toc480781981 h 5517固定定型鉛酸酸蓄電池池的管理理和維護護 PAGEREF _Toc480781982 h 52七備用用柴油發(fā)發(fā)動機和和交流充充電設備備 PAGEREF _Toc480781983 h 581柴油油發(fā)電機機組 PAGEREF _T

12、oc480781984 h 5882交流流充電設設備產(chǎn)品品實例JJKZHH-600K-33CH整整流充電電柜 PAGEREF _Toc480781985 h 655太陽能光光伏電源源系統(tǒng)應應用技術術 HYPERLINK xxkedaxingx/ 太陽能充充電器一緒 論 在人人類文明明的歷史史長河中中，人類類不斷地地從自然然界索取取、探求求適合生生存和發(fā)發(fā)展所需需的各種種能源，能能源的利利用水平平折射出出人類文文明的進進步步伐伐。從原原始社會會開始，由地球在長達50萬年的歷史中積累下來的化石礦物能源，即常規(guī)能源(煤、石油、天然氣等)一直是人類所用能源的基礎。但是常規(guī)能源的儲量正隨著人類文明的高度

13、發(fā)展而迅速枯竭。從資源的角度看，地球的礦物能源儲量是有限的，按目前消耗的速度計，石油還可供開采40年左右，天然氣約60年，煤可望達200年。全球能源消耗的年增長率約為2%，近35年來世界能源消費量已經(jīng)翻了一番。人們預計，到2025年全球能源消耗還將再增加一倍。這些都提醒人們注意到必須開發(fā)新的能源。常規(guī)能源源的大量量利用對對人類生生存環(huán)境境也有著著日趨嚴嚴重的破破壞作用用。 到200世紀末末人們開開始意識識到：由由于每年年燃燒常常規(guī)能源源所產(chǎn)生生的COO2排放量量約2110億噸噸左右，已已經(jīng)使地地球嚴重重污染，而而且目前前CO22的年排排放量還還在呈上上升趨勢勢。COO2造成了了地球的的溫室效效

14、應，使使全球氣氣候變暖暖。經(jīng)過過較為準準確的推推算，如如果全球球變暖11.54.5,最嚴重重的后果果是海平平面將上上升2551455cm，沿海低低洼地區(qū)區(qū)將被淹淹沒，這這將嚴重重影響到到許多國國家的經(jīng)經(jīng)濟、社社會和政政治結(jié)構(gòu)構(gòu)。此外外，大量量燃燒礦礦物燃料料，會在在大范圍圍內(nèi)形成成酸雨，將將嚴重損損害森林林和農(nóng)田田，目前前全球已已有數(shù)以以千計的的湖泊酸酸性度不不斷提高高，并已已接近魚魚類無法法生存的的地步；酸雨還還損壞石石造建筑筑、破壞壞古跡、腐蝕金金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)，甚至至進入飲飲用水源源，釋放放出潛在在的毒性性金屬（如如鎘、鉛鉛、汞、鋅、銅銅等），威威脅人類類健康。因此，人人類文明明的高度度發(fā)展與

15、與生存環(huán)環(huán)境的極極度惡化化，形成成了強烈烈的反差差。 針對以以上情況況開發(fā)和和使用新新能源(可再生生能源和和無污染染綠色能能源)已已是人類類目前迫迫切需要要解決的的重要問問題。雖雖然目前前人類可可利用的的新能源源，如太太陽能、風能、地熱能能、水能能、海洋洋能等能能源形式式都是可可以滿足足要求的的。但從從能源的的穩(wěn)定性性、可持持久性、數(shù)量、設備成成本、利利用條件件等諸多多因素考考慮，太太陽能將將成為最最為理想想的可再再生能源源和無污污染能源源。我國的太太陽能資資源概況況:太陽能的的主要利利用形式式和光伏伏發(fā)電的的運行方方式:太陽能電電池發(fā)電電與火力力、水力力、柴油油發(fā)電比比較具有有許多優(yōu)優(yōu)點，如

16、如安全可可靠、無無噪聲、無污染染，能量量隨處可可得、不不受地域域限制、無需消消耗燃料料、無機機械轉(zhuǎn)動動部件、故障率率低、維維護簡便便、可以以無人值值守、建建站周期期短、規(guī)規(guī)模大小小隨意、無需架架設輸電電線路、可以方方便地與與建筑物物相結(jié)合合等，因因此，無無論從近近期還是是遠期，無無論從能能源環(huán)境境的角度度還是從從邊遠地地區(qū)和特特殊應用用領域需需求的角角度來考考慮，太太陽能電電池發(fā)電電都極具具吸引力力。目前前，太陽陽能電池池發(fā)電系系統(tǒng)大規(guī)規(guī)模應用用的唯一一障礙是是其成本本高，預預計到221世紀紀中葉，太太陽能電電池發(fā)電電的成本本將會下下降到同同常規(guī)能能源發(fā)電電相當。屆時，太太陽能電電池發(fā)電電將成

17、為為人類電電力的重重要來源源之一。目前太陽陽能的利利用形式式主要有有光熱利利用、光光伏發(fā)電電利用和和光化學學轉(zhuǎn)換三三種形式式。光熱熱利用具具有低成成本，方方便，利利用效率率較高等等優(yōu)點，但但不利于于能量的的傳輸，一一般只能能就地使使用，而而且輸出出能量形形式不具具備通用用性。光光化學轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換在自自然界中中以光合合作用的的形式普普遍存在在，但目目前人類類還不能能很好地地利用。光伏發(fā)發(fā)電利用用以電能能作為最最終表現(xiàn)現(xiàn)形式，具具有傳輸輸極其方方便的特特點，在在通用性性、可存存儲性等等方面具具有前兩兩者無法法替代的的優(yōu)勢。且由于于太陽能能電池的的原料硅的儲儲量十分分豐富、太陽電電池轉(zhuǎn)換換效率的的不斷提提

18、高、生生產(chǎn)成本本的不斷斷下降，都都促使太太陽能光光伏發(fā)電電在能源源、環(huán)境境和人類類社會未未來發(fā)展展中占據(jù)據(jù)重要地地位。由于太陽陽光資源源具有分分散性，而而且隨處處可得，太太陽能電電池發(fā)電電系統(tǒng)特特別適合合于作為為獨立的的電源使使用，例例如邊遠遠地區(qū)的的村莊及及戶用供供電系統(tǒng)統(tǒng)、太陽陽能電池池照明系系統(tǒng), 太陽能能電池水水泵系統(tǒng)統(tǒng)以及大大部分的的通信電電源系統(tǒng)統(tǒng)等都屬屬此類。太陽能能電池發(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)還可以以同其它它發(fā)電系系統(tǒng)組成成聯(lián)合供供電系統(tǒng)統(tǒng)，如“風光光互補系系統(tǒng)”、“風光光柴蓄互補補系統(tǒng)”等。由由于風力力發(fā)電系系統(tǒng)成本本低，又又由于風風能和太太陽能資資源具有有互補性性，互補補發(fā)電系系統(tǒng)可以

19、以大大提提高供電電的穩(wěn)定定性，其其價格比比起獨立立太陽能能電池發(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)至少可可減少11/3。除此之之外，太太陽能電電池發(fā)電電系統(tǒng)還還可以與與電網(wǎng)相相聯(lián)構(gòu)成成并網(wǎng)發(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)。并網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)是是將太陽陽能電池池發(fā)出的的直流電電通過并并網(wǎng)逆變變器直接接饋入電電網(wǎng)，從從而可以以大大減減少蓄電電池的存存儲容量量。并網(wǎng)網(wǎng)發(fā)電系系統(tǒng)可分分為“可調(diào)度度式并網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)”和“不可調(diào)調(diào)度式并并網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)”。“不可調(diào)調(diào)度式并并網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)”中不帶帶儲能系系統(tǒng)，饋饋入電網(wǎng)網(wǎng)的電力力完全取取決于日日照的情情況；“可調(diào)度度式并網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)”帶有儲儲能系統(tǒng)統(tǒng)，可根根據(jù)需要要隨時將將太陽能能電池發(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)并入或或退出電電網(wǎng)。實實踐證明

20、明，并網(wǎng)網(wǎng)電站可可以對電電網(wǎng)調(diào)峰峰、提高高電網(wǎng)末末端的電電壓穩(wěn)定定性、改改善電網(wǎng)網(wǎng)的功率率因數(shù)和和消除電電網(wǎng)雜波波均能發(fā)發(fā)揮有效效作用，很很有應用用前景。3太陽陽能光伏伏技術的的發(fā)展及及前景：太陽能電電池最早早用于空空間技術術，至今今宇宙飛飛船和人人造衛(wèi)星星的電力力仍然基基本上依依靠太陽陽能電池池系統(tǒng)來來供給。70年年代以后后，太陽陽能電池池在地面面得到廣廣泛應用用，目前前已遍及及生活照照明、鐵鐵路交通通、水利利氣象、郵電通通信、廣廣播電視視、陰極極保護、農(nóng)林牧牧業(yè)、軍軍事國防防、并網(wǎng)網(wǎng)調(diào)峰等等各個領領域。功功率級別別，大到到10MMW的太太陽能電電池發(fā)電電站，小小到手表表、計算算器的電電源。

21、隨隨著太陽陽能電池池發(fā)電成成本的進進一步降降低，它它將進入入更大規(guī)規(guī)模的工工業(yè)應用用領域，如如海水淡淡化、光光電制氫氫、電動動車充電電系統(tǒng)等等；對于于這些系系統(tǒng)，目目前世界界上已有有成功的的示范。太陽能能電池發(fā)發(fā)電最終終的發(fā)展展目標，是是進入公公共電力力網(wǎng)的規(guī)規(guī)模應用用，包括括中心并并網(wǎng)光伏伏電站、風光光互補電電站、電電網(wǎng)末稍稍的延伸伸光伏電電站、分分散式屋屋頂并網(wǎng)網(wǎng)光伏系系統(tǒng)等。展望太太陽能電電池發(fā)電電的未來來，人們們甚至設設想出大大型的宇宇宙發(fā)電電計劃，即即在太空空中建立立人造同同步衛(wèi)星星光伏電電站。119977年8月在加加拿大蒙蒙特利爾爾召開了了第四屆屆國際空空間太陽陽能電站站會議，提提

22、出了一一些構(gòu)想想，但付付諸實施施，恐非非短期所所能實現(xiàn)現(xiàn)。但美美國、日日本已制制訂了試試驗性發(fā)發(fā)射計劃劃（容量量等級為為10000KWWp數(shù)量量級）。因為大大氣層外外的陽光光輻射比比地球上上要高出出30%以上，而而且由于于宇宙沒沒有黑夜夜，衛(wèi)星星電站可可以連續(xù)續(xù)發(fā)電。一組111kmm4km的的太陽能能電池板板，在空空間可產(chǎn)產(chǎn)生80000MMW的電電力，一一年的發(fā)發(fā)電量將將高達7700億億千瓦時時?？臻g間電站可可以將所所發(fā)出的的電通過過微波源源源不斷斷地傳送送回地球球供人們們使用。日本一一批學者者認為：在地球球上的沙沙漠和荒荒原地區(qū)區(qū)架設太太陽能電電池陣列列，用高高溫超導導電纜聯(lián)聯(lián)成網(wǎng)絡絡便可解

23、解決全球球能源供供應，不不必再使使用原子子能核電電站。美美國普林林斯頓大大學能源源和環(huán)境境研究所所的一批批學者認認為：在在下一個個十年內(nèi)內(nèi)以光電電為基礎礎的電解解水制氫氫和儲氫氫技術將將趨于成成熟，他他們經(jīng)計計算后提提出，如如在新墨墨西哥州州或亞利利桑那州州一塊直直徑為3386kkm的環(huán)環(huán)形地區(qū)區(qū)設置太太陽能電電池制氫氫，便可可提供相相當于美美國19986年年的全部部礦物燃燃料消耗耗的能量量。由于晶體體硅原料料領域的的發(fā)展（例例如超薄薄晶體硅硅太陽電電池的開開發(fā)和使使用更便便宜的太太陽能級級材料）和和太陽能能電池更更先進的的生產(chǎn)過過程的發(fā)發(fā)展，將將使得晶晶體硅電電池在將將來會變變得更為為便宜；

24、此外，效效率也將將進一步步得到提提高。薄膜太陽陽能電池池，例如如非晶硅硅太陽能能電池，由由于其廉廉價的生生產(chǎn)成本本而在消消費領域域被廣泛泛的應用用。但它它的效率率低（約約588）、生產(chǎn)規(guī)規(guī)模小、穩(wěn)定性性差、原原料利用用率低，均均限制了了它的應應用。然然而，如如果效率率能被提提高，穩(wěn)穩(wěn)定性問問題能被被解決的的話，這這種太陽陽能電池池仍將是是將來的的一個重重要發(fā)展展方向?；阪壣樯榛衔镂锖推渌鸙族成分分的薄片片太陽能能電池正正處于早早期的發(fā)發(fā)展階段段，由于于它的效效率有可可能達到到30而顯顯得尤為為重要，但但是這種種類型的的太陽能能電池在在20005年以以前還不不可能得得到廣泛泛應用。 由由于

25、太陽陽能光伏伏發(fā)電技技術的重重要性，在在研究開開發(fā)、產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化制制造技術術及市場場開拓方方面成為為世界各各國特別別是發(fā)達達國家激激烈競爭爭的主要要熱點。太陽能能的光電電利用已已經(jīng)在世世界范圍圍內(nèi)形成成新興產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，技技術也在在日新月月異地發(fā)發(fā)展，效效率的提提高和價價格的下下降已呈呈必然趨趨勢。澳澳大利亞亞新南威威爾士大大學已研研制出= 224%的的單體（44cm）高效硅太陽能電池。80年代以來，即使世界經(jīng)濟總體情況處于衰退和低谷時期，光伏技術一直保持以10%-一五%的遞增速度發(fā)展。90年代后期，世界市場出現(xiàn)了供不應求的局面，發(fā)展更加迅速。1997年世界太陽電池光伏組件生產(chǎn)122MW，比1996年增

26、長了38%（1996年88.5MW），超出光伏界專家最樂觀的估計。二太陽陽能光伏伏電源系系統(tǒng)的原原理及組組成太陽能電電池發(fā)電電系統(tǒng)是是利用以以光生伏伏打效應應原理制制成的太太陽能電電池將太太陽輻射射能直接接轉(zhuǎn)換成成電能的的發(fā)電系系統(tǒng)。它它由太陽陽能電池池方陣、控制器器、蓄電電池組、直流/交流逆逆變器等等部分組組成，其其系統(tǒng)組組成如圖圖111所示。圖111 太陽陽能電池池發(fā)電系系統(tǒng)示意意圖1太陽陽能電池池方陣：太陽能電電池單體體是光電電轉(zhuǎn)換的的最小單單元，尺尺寸一般般為4ccm2到1000cmm2不等。太陽能能電池單單體的工工作電壓壓約為00.5VV, 工工作電流流約為220225mAA/cmm

27、2, 一一般不能能單獨作作為電源源使用。將太陽陽能電池池單體進進行串并并聯(lián)封裝裝后，就就成為太太陽能電電池組件件，其功功率一般般為幾瓦瓦至幾十十瓦，是是可以單單獨作為為電源使使用的最最小單元元。太陽陽能電池池組件再再經(jīng)過串串并聯(lián)組組合安裝裝在支架架上，就就構(gòu)成了了太陽能能電池方方陣，可可以滿足足負載所所要求的的輸出功功率 (見圖112)。（1）硅硅太陽能能電池單單體常用的太太陽能電電池主要要是硅太太陽能電電池。晶晶體硅太太陽能電電池由一一個晶體體硅片組組成，在在晶體硅硅片的上上表面緊緊密排列列著金屬屬柵線，下下表面是是金屬層層。硅片片本身是是P型硅硅，表面面擴散層層是N區(qū)，在在這兩個個區(qū)的連連

28、接處就就是所謂謂的PNN結(jié)。PN結(jié)形形成一個個電場。太陽能能電池的的頂部被被一層抗抗反射膜膜所覆蓋蓋，以便便減少太太陽能的的反射損損失。太陽能電電池的工工作原理理如下：光是由光光子組成成，而光光子是包包含有一一定能量量的微粒粒，能量量的大小小由光的的波長決定，光光被晶體體硅吸收收后，在在PN結(jié)中中產(chǎn)生一一對對正正負電荷荷，由于于在PNN結(jié)區(qū)域的正正負電荷荷被分離離，因而而可以產(chǎn)產(chǎn)生一個個外電流流場，電電流從晶晶體硅片片電池的底端經(jīng)經(jīng)過負載載流至電電池的頂頂端。這這就是“光生伏伏打效應應”。圖122 太陽陽能電池池單體、組件和和方陣將一個負負載連接接在太陽陽能電池池的上下下兩表面面間時，將將有電

29、流流流過該該負載，于于是太陽陽能電池池就產(chǎn)生生了電流流；太陽陽能電池池吸收的的光子越越多，產(chǎn)產(chǎn)生的電電流也就就越大。光子的的能量由由波長決決定，低低于基能能能量的的光子不不能產(chǎn)生生自由電電子，一一個高于于基能能能量的光光子將僅僅產(chǎn)生一一個自由由電子，多多余的能能量將使使電池發(fā)發(fā)熱，伴伴隨電能能損失的的影響將將使太陽陽能電池池的效率率下降。（2）硅硅太陽能能電池種種類目前世界界上有33種已經(jīng)經(jīng)商品化化的硅太太陽能電電池：單單晶硅太太陽能電電池、多多晶硅太太陽能電電池和非非晶硅太太陽能電電池。對對于單晶晶硅太陽陽能電池池，由于于所使用用的單晶晶硅材料料與半導導體工業(yè)業(yè)所使用用的材料料具有相相同的品

30、品質(zhì)，使使單晶硅硅的使用用成本比比較昂貴貴。多晶晶硅太陽陽能電池池的晶體體方向的的無規(guī)則則性，意意味著正正負電荷荷對并不不能全部部被PNN結(jié)電場場所分離離，因為為電荷對對在晶體體與晶體體之間的的邊界上上可能由由于晶體體的不規(guī)規(guī)則而損損失，所所以多晶晶硅太陽陽能電池池的效率率一般要要比單晶晶硅太陽陽能電池池低。多多晶硅太太陽能電電池用鑄鑄造的方方法生產(chǎn)產(chǎn)，所以以它的成成本比單單晶硅太太陽能電電池低。非晶硅硅太陽能能電池屬屬于薄膜膜電池，造造價低廉廉，但光光電轉(zhuǎn)換換效率比比較低，穩(wěn)穩(wěn)定性也也不如晶晶體硅太太陽能電電池，目目前多數(shù)數(shù)用于弱弱光性電電源，如如手表、計算器器等。一般產(chǎn)品品化單晶晶硅太陽陽

31、電池的的光電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換效率率為 一一三一五 % 產(chǎn)品化化多晶硅硅太陽電電池的光光電轉(zhuǎn)換換效率為為 111一三三 %產(chǎn)品化非非晶硅太太陽電池池的光電電轉(zhuǎn)換效效率為 58 %（3）太太陽能電電池組件件一個太陽陽能電池池只能產(chǎn)產(chǎn)生大約約0.55V電壓壓，遠低低于實際際應用所所需要的的電壓。為了滿滿足實際際應用的的需要，需需把太陽陽能電池池連接成成組件。太陽能能電池組組件包含含一定數(shù)數(shù)量的太太陽能電電池，這這些太陽陽能電池池通過導導線連接接。一個個組件上上，太陽陽能電池池的標準準數(shù)量是是36片（100cm10ccm），這這意味著著一個太太陽能電電池組件件大約能能產(chǎn)生117V的的電壓，正正好能為為一個額額定

32、電壓壓為122V的蓄蓄電池進進行有效效充電。通過導線線連接的的太陽能能電池被被密封成成的物理理單元被被稱為太太陽能電電池組件件，具有有一定的的防腐、防風、防雹、防雨等等的能力力，廣泛泛應用于于各個領領域和系系統(tǒng)。當當應用領領域需要要較高的的電壓和和電流而而單個組組件不能能滿足要要求時，可可把多個個組件組組成太陽陽能電池池方陣，以以獲得所所需要的的電壓和和電流。太陽能電電池的可可靠性在在很大程程度上取取決于其其防腐、防風、防雹、防雨等等的能力力。其潛潛在的質(zhì)質(zhì)量問題題是邊沿沿的密封封以及組組件背面面的接線線盒。這種組件件的前面面是玻璃璃板，背背面是一一層合金金薄片。合金薄薄片的主主要功能能是防潮

33、潮、防污污。太陽陽能電池池也是被被鑲嵌在在一層聚聚合物中中。在這這種太陽陽能電池池組件中中，電池池與接線線盒之間間可直接接用導線線連接。組件的電電氣特性性主要是是指電流流電壓壓輸出特特性，也也稱為特性曲曲線，如如圖13所示示。特性曲曲線可根根據(jù)圖113所示的的電路裝裝置進行行測量。特性曲曲線顯示示了通過過太陽能能電池組組件傳送送的電流流Im與電電壓Vmm在特定定的太陽陽輻照度度下的關關系。如如果太陽陽能電池池組件電電路短路路即V0，此時時的電流流稱為短短路電流流Iscc；如果果電路開開路即II0，此時時的電壓壓稱為開開路電壓壓Vocc。太陽陽能電池池組件的的輸出功功率等于于流經(jīng)該該組件的的電流

34、與與電壓的的乘積，即即PVI 。I: 電電流 IIsc: 短路路電流 IIm: 最大工工作電流流 V: 電壓 Vocc: 開開路電壓壓 VVm: 最大工工作電壓壓圖1-33 太太陽能電電池的電電流電電壓特性性曲線當太陽能能電池組組件的電電壓上升升時，例例如通過過增加負負載的電電阻值或或組件的的電壓從從零（短短路條件件下）開開始增加加時，組組件的輸輸出功率率亦從00開始增增加；當當電壓達達到一定定值時，功功率可達達到最大大，這時時當阻值值繼續(xù)增增加時，功功率將躍躍過最大大點，并并逐漸減減少至零零，即電電壓達到到開路電電壓Vooc。太太陽能電電池的內(nèi)內(nèi)阻呈現(xiàn)現(xiàn)出強烈烈的非線線性。在在組件的的輸出功

35、功率達到到最大點點，稱為為最大功功率點；該點所所對應的的電壓，稱稱為最大大功率點點電壓VVm（又又稱為最最大工作作電壓）；該點所所對應的的電流，稱稱為最大大功率點點電流IIm（又又稱為最最大工作作電流）；該點的的功率，稱稱為最大大功率PPm。隨著太陽陽能電池池溫度的的增加，開開路電壓壓減少，大大約每升升高1CC每片電電池的電電壓減少少5mVV，相當當于在最最大功率率點的典典型溫度度系數(shù)為為0.4%/C。也就就是說，如如果太陽陽能電池池溫度每每升高11C，則最最大功率率減少00.4%。所以以，太陽陽直射的的夏天，盡盡管太陽陽輻射量量比較大大，如果果通風不不好，導導致太陽陽電池溫溫升過高高，也可可

36、能不會會輸出很很大功率率。由于太陽陽能電池池組件的的輸出功功率取決決于太陽陽輻照度度、太陽陽能光譜譜的分布布和太陽陽能電池池的溫度度，因此此太陽能能電池組組件的測測量在標標準條件件下（SSTC）進進行，測測量條件件被歐洲洲委員會會定義為為1011號標準準，其條條件是：光譜輻照照度10000WW/m22大氣質(zhì)量量系數(shù) AM11.5太陽電池池溫度25在該條件件下，太太陽能電電池組件件所輸出出的最大大功率被被稱為峰峰值功率率，表示示為Wpp(peaak wwattt)。在在很多情情況下，組組件的峰峰值功率率通常用用太陽模模擬儀測測定并和和國際認認證機構(gòu)構(gòu)的標準準化的太太陽能電電池進行行比較。通過戶外

37、外測量太太陽能電電池組件件的峰值值功率是是很困難難的，因因為太陽陽能電池池組件所所接受到到的太陽陽光的實實際光譜譜取決于于大氣條條件及太太陽的位位置；此此外，在在測量的的過程中中，太陽陽能電池池的溫度度也是不不斷變化化的。在在戶外測測量的誤誤差很容容易達到到10或或更大。如果太陽陽電池組組件被其其它物體體(如鳥鳥糞、樹樹蔭等)長時間間遮擋時時，被遮遮擋的太太陽能電電池組件件此時將將會嚴重重發(fā)熱，這這就是“熱斑效效應”。這種種效應對對太陽能能電池會會造成很很嚴重地地破壞作作用。有有光照的的電池所所產(chǎn)生的的部分能能量或所所有的能能量，都都可能被被遮蔽的的電池所所消耗。為了防防止太陽陽能電池池由于熱

38、熱班效應應而被破破壞，需需要在太太陽能電電池組件件的正負負極間并并聯(lián)一個個旁通二二極管，以以避免光光照組件件所產(chǎn)生生的能量量被遮蔽蔽的組件件所消耗耗。連接盒是是一個很很重要的的元件：它保護護電池與與外界的的交界面面及各組組件內(nèi)部部連接的的導線和和其他系系統(tǒng)元件件。它包包含一個個接線盒盒和1只只或2只只旁通二二極管。2充放放電控制制器：充放電控控制器是是能自動動防止蓄蓄電池組組過充電電和過放放電并具具有簡單單測量功功能的電電子設備備。由于于蓄電池池組被過過充電或或過放電電后將嚴嚴重影響響其性能能和壽命命，充放放電控制制器在光光伏系統(tǒng)統(tǒng)中一般般是必不不可少的的。充放放電控制制器，按按照開關關器件在

39、在電路中中的位置置，可分分為串聯(lián)聯(lián)控制型型和分流流控制型型；按照照控制方方式，可可分為普普通開關關控制型型(含單單路和多多路開關關控制)和PWWM脈寬寬調(diào)制控控制型(含最大大功率跟跟蹤控制制器)。開關器器件，可可以是繼繼電器，也也可以是是MOSSFETT模塊。但PWWM脈寬寬調(diào)制控控制器，只只能用MMOSFFET模模塊作為為開關器器件。3直流流/交流流逆變器器： 逆變器器是將直直流電變變換成交交流電的的電子設設備。由由于太陽陽能電池池和蓄電電池發(fā)出出的是直直流電，當當負載是是交流負負載時，逆逆變器是是不可缺缺少的。逆變器器按運行行方式，可可分為獨獨立運行行逆變器器和并網(wǎng)網(wǎng)逆變器器。獨立立運行逆

40、逆變器用用于獨立立運行的的太陽能能電池發(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)，為獨獨立負載載供電。并網(wǎng)逆逆變器用用于并網(wǎng)網(wǎng)運行的的太陽能能電池發(fā)發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)，將發(fā)發(fā)出的電電能饋入入電網(wǎng)。逆變器器按輸出出波形，又又可分為為方波逆逆變器和和正弦波波逆變器器。方波波逆變器器，電路路簡單，造造價低，但但諧波分分量大，一一般用于于幾百瓦瓦以下和和對諧波波要求不不高的系系統(tǒng)。正正弦波逆逆變器，成成本高，但但可以適適用于各各種負載載。從長長遠看，SSPWMM脈寬調(diào)調(diào)制正弦弦波逆變變器將成成為發(fā)展展的主流流。4蓄電電池組： 其作用是是儲存太太陽能電電池方陣陣受光照照時所發(fā)發(fā)出的電電能并可可隨時向向負載供供電。太太陽能電電池發(fā)電電系統(tǒng)對對

41、所用蓄蓄電池組組的基本本要求是是：(11) 自自放電率率低；(2)使使用壽命命長；(3) 深放電電能力強強；(44)充電電效率高高；(55) 少少維護或或免維護護；(66)工作作溫度范范圍寬；(7) 價格格低廉。目前我國國與太陽陽能電池池發(fā)電系系統(tǒng)配套套使用的的蓄電池池主要是是鉛酸蓄蓄電池和和鎘鎳蓄蓄電池。配套2200AAh以上上的鉛酸酸蓄電池池，一般般選用固固定式或或工業(yè)密密封免維維護鉛酸酸蓄電池池；配套套2000Ah以以下的鉛鉛酸蓄電電池，一一般選用用小型密密封免維維護鉛酸酸蓄電池池。5測量量設備： 對于小小型太陽陽能電池池發(fā)電系系統(tǒng)，只只要求進進行簡單單的測量量，如蓄蓄電池電電壓和充充放

42、電電電流，測測量所用用的電壓壓和電流流表一般般裝在控控制器面面板上。對于太太陽能通通信電源源系統(tǒng)、陰極保保護系統(tǒng)統(tǒng)等工業(yè)業(yè)電源系系統(tǒng)和大大型太陽陽能發(fā)電電站，往往往要求求對更多多的參數(shù)數(shù)進行測測量，如如太陽能能輻射量量、環(huán)境境溫度、充放電電電量等等，有時時甚至要要求具有有遠程數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸、數(shù)據(jù)據(jù)打印和和遙控功功能，這這時要求求為太陽陽能電池池發(fā)電系系統(tǒng)應配配備智能能化的“數(shù)據(jù)采采集系統(tǒng)統(tǒng)”和“微機監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)”。6太陽陽能光伏伏電源系系統(tǒng)的設設計：太陽能光光伏電源源系統(tǒng)的的設計分分為軟件件設計和和硬件設設計，且且軟件設設計先于于硬件設設計。軟軟件設計計包括：負載用用電量的的計算，太太陽能電電池

43、方陣陣面輻射射量的計計算，太太陽能電電池、蓄蓄電池用用量的計計算和二二者之間間相互匹匹配的優(yōu)優(yōu)化設計計，太陽陽能電池池方陣安安裝傾角角的計算算，系統(tǒng)統(tǒng)運行情情況的預預測和系系統(tǒng)經(jīng)濟濟效益的的分析等等。硬件件設計包包括：負負載的選選型及必必要的設設計，太太陽能電電池和蓄蓄電池的的選型，太太陽能電電池支架架的設計計，逆變變器的選選型和設設計，以以及控制制、測量量系統(tǒng)的的選型和和設計。對于大大型太陽陽能電池池發(fā)電系系統(tǒng)，還還要有方方陣場的的設計、防雷接接地的設設計、配配電系統(tǒng)統(tǒng)的設計計以及輔輔助或備備用電源源的選型型和設計計。軟件件設計由由于牽涉涉到復雜雜的輻射射量、安安裝傾角角以及系系統(tǒng)優(yōu)化化的設

44、計計計算，一一般是由由計算機機來完成成；在要要求不太太嚴格的的情況下下，也可可以采取取估算的的辦法。 太陽能能輻射原原理： 太陽陽電池發(fā)發(fā)電的全全部能量量來自于于太陽，也也就是說說，太陽陽電池方方陣面上上所獲得得的輻射射量決定定了它的的發(fā)電量量。太陽陽電池方方陣面上上所獲得得輻射量量的多少少與很多多因素有有關：當當?shù)氐木暰暥?，海海拔，大大氣的污污染程度度或透明明程度，一一年當中中四季的的變化，一一天當中中時間的的變化，到到達地面面的太陽陽輻射直直、散分分量的比比例，地地表面的的反射系系數(shù)，太太陽電池池方陣的的運行方方式或固固定方陣陣的傾角角變化以以及太陽陽電池方方陣表面面的清潔潔程度等等。要想

45、想較為準準確地推推算出太太陽電池池方陣面面上所獲獲得的輻輻射量，必必須對太太陽輻射射的基本本概念有有所了解解。太陽輻射射的基本本定律太陽輻射射的直散散分離原原理、布布格朗朗伯定律律和余弦弦定律是是我們所所要了解解的三條條最基本本的定律律。直散分離離原理： 大地表表面（即即水平面面）和方方陣面（即即傾斜面面）上所所接收到到的輻射射量均符符合直散散分離原原理，只只不過大大地表面面所接收收到的輻輻射量沒沒有地面面反射分分量，而而太陽電電池方陣陣面上所所接收到到的輻射射量包括括地面反反射分量量：Qp = Spp+DpQT = ST+DT+RTQp: 水平面面總輻射射Sp: 水平面面直接輻輻射Dp: 水

46、平面面散射輻輻射QT : 傾斜斜面總輻輻射ST: 傾斜面面直接輻輻射DT: 傾斜面面地面反反射布格-朗朗伯定律律: SD= SS0Fm S0：太太陽常數(shù)數(shù) 一三三50WW/m22SD：直接輻輻射強度度F: 大大氣透明明度m: 大大氣質(zhì)量量 mm=1/Sinn P/P0: 太陽陽高度角角 Po: 標準準大氣壓壓Sin = SSinSSin+Coss Coos CCos: 太陽陽赤緯角角=23.5Siin(3360*(2884+NN)/3365)： 當?shù)氐鼐暥?（0 990 ）： 時角角（地球球自轉(zhuǎn)一一周3660度，224小時時） 一五度度/小時時 或 4分分鐘/度度余弦定律律: Sp = SSD

47、 SSinST = SDCOOSDT = DDp(1+CCosZZ)/22RT = QQp(1-CCosZZ)/22QT = STT+DT+RT 太陽電電池發(fā)電電系統(tǒng)的的設計(以某高高山氣象象站為例例)：當?shù)貧庀笙蟮乩項l條件：由由當?shù)貧鈿庀蟛块T門提供前前10年年的平均均數(shù)據(jù)。緯度: 北緯緯 300-455 度經(jīng)度: 東經(jīng) 990-1120 度海拔: 10000-40000 米米最長陰雨雨天: 33 天水平面全全年總輻輻射量為為:1665千卡卡/厘米。太陽電池池方陣面面上的總總輻射為為一八00千卡/厘米2。負載情況況編號負載名稱稱負載功率率(瓦)每日工作作時間(小時)每日耗電電(瓦時)1遙測儀(

48、自動站站)AC300W247202微機、打打印機AC3330W6198003照明AC800W54004通信設備備AC1000W12120005合計540WW43000電源系統(tǒng)統(tǒng)容量設設計步驟驟: 太陽陽電池組組件的選選型：太陽電池池選用秦秦皇島華華美光伏伏電源系系統(tǒng)有限限公司的的組件型號為：33DD一三112X3310開路電壓壓：211V短路電流流：2.4A峰值電壓壓：177V峰值電流流：2.2355A峰值功率率：388 Wpp 計算算等效的的峰值日日照時數(shù)數(shù)：全年峰值值日照時時數(shù)為: 一一八000000.001166=20088 小時0.01116為為將輻射射量(卡/cmm)換算成成峰值日日

49、照時數(shù)數(shù)的換算算系數(shù):峰值日照照定義: 1100毫毫瓦/ccm=0.1瓦/cmm1 卡=4.一一八焦耳耳=4.一八瓦瓦秒 1小時時=36600秒秒則: 1卡/cmm=4.一八瓦瓦秒/卡/(336000秒/小時0.11瓦/cmm)=00.01116 小時cmm/卡于是: 一八八00000卡/cmm年0.001166 小時時cm/卡=20088小小時/年平均每日日峰值日日照時數(shù)數(shù)為：22088836555.772 小小時/日 根據(jù)據(jù)系統(tǒng)工工作電壓壓等級確確定太陽陽電池組組件的串串聯(lián)數(shù)：系統(tǒng)工工作電壓壓一般選選擇原則則：戶用用系統(tǒng)為為12VVDC或或24VVDC；通信系系統(tǒng)為448VDDC；電力力系

50、統(tǒng)為為1100VDCC；大型型電站為為2200VDCC或更更高。每塊標準準組件峰峰值電壓壓為177V，設設計為對對12VV蓄電池池充電，4塊組件串聯(lián)對48V蓄電池充電，因此，所需太陽電池的串聯(lián)數(shù)為4塊。 計算算每日負負載耗電電量為：43000Whh48VV89.6Ahh 計算算所需太太陽電池池的總充充電電流流為： 889.66Ah1.002/(5.772h0.990.88)22.19AA其中： 0.99: 蓄蓄電池的的充電效效率 0.88: 逆逆變器效效率 1.002: 20年年內(nèi)太陽陽電池衰衰降，方方陣組合合損失，塵塵埃遮擋擋等綜合合系數(shù)。 計算算所需太太陽電池池的并聯(lián)聯(lián)數(shù)為：22.119A

51、2.2235AA/塊100塊 計算算所需太太陽電池池的總功功率為：（104）塊38峰瓦瓦/塊一五220 峰峰瓦 計算算所需蓄蓄電池容容量：蓄電池選選用江蘇蘇雙登全全密封閥閥控式工工業(yè)用鉛鉛酸蓄電電池 889.66Ah/天3天(連連續(xù)陰雨雨天數(shù))0.6684000Ah0.688:蓄電電池放電電深度。選用 GGFM-4000型蓄電電池(110小時時放電率率的額定定容量為為4000安時)224只（488V）。上面的計計算可以以由設計計軟件在在幾分鐘鐘之內(nèi)完完成，下下面給出出一個計計算實例例：深圳中興興通信工工程太陽陽能系統(tǒng)統(tǒng)容量計計算（負負荷容量量:10000瓦,站址:蘇丹）序號項目單位數(shù)量備注1年

52、水平面面總輻射射量Cal/cm22一八000002年太陽電電池板傾傾斜面總總輻射量量Cal/cm2220700003年10000峰瓦瓦太陽電電池發(fā)電電量KWh24011(總輻射射量*00.01116)4日10000峰瓦瓦太陽電電池發(fā)電電量WpHrr6.588(年發(fā)電電量/3365天天)5系統(tǒng)電壓壓(DCC)V48根據(jù)電路路系統(tǒng)要要求決定定系統(tǒng)電電壓大小小6組件峰值值電壓V17.55根據(jù)組件件具體情情況填寫寫電壓大大小7組件峰值值電流A2根據(jù)組件件具體情情況填寫寫電流大大小8組件峰值值功率Wp38根據(jù)組件件具體情情況填寫寫Wp大小小9組件串聯(lián)聯(lián)個4視系統(tǒng)電電壓大小小決定串串聯(lián)個數(shù)數(shù)10負荷容量量

53、W1000011負荷平均均每天工工作時間間小時2412日負荷消消耗Whh電量Wh240000(負荷容容量W*負荷日日工作時時間)一三逆變器效效率%1無逆變器器14日負荷消消耗Ahh電量Ah500.0日負荷消消費電量量W/系統(tǒng)統(tǒng)電壓/逆變效效率一五需要太陽陽電池的的電流量量A99.775日負荷AAh/日WpHHr/充充電效率率*PVV綜合損損失率16需要太陽陽電池組組件的并并聯(lián)數(shù)個50需要太陽陽電池的的電流量量/組件峰峰值電流流17需要太陽陽電池組組件功率率Wp75811一八蓄電池電電壓V4819最長陰雨雨天天數(shù)320蓄電池放放電深度度%0.821需要的蓄蓄電池容容量Ah一八75522選定蓄電電

54、池容量量Ah2000048V/20000Ahh 23選定蓄電電池容量量Wh96000024系統(tǒng)蓄電電池單價價元/Whh1.225系統(tǒng)蓄電電池價格格元1一五220026系統(tǒng)太陽陽電池單單價元/Wpp45含支架27系統(tǒng)太陽陽電池費費用元341116128控制器價價格元200000輸入122路每路路20A，輸出2路每路路20AA29逆變器價價格元30其他元31合計元476336132三光伏伏電源充充放電控控制器：1控制制器的功功能：高壓（HHVD）斷斷開和恢恢復功能能：控制制器應具具有輸入入高壓斷斷開和恢恢復連接接的功能能。欠壓（LLVG）告告警和恢恢復功能能：當蓄蓄電池電電壓降到到欠壓告告警點時時

55、，控制制器應能能自動發(fā)發(fā)出聲光光告警信信號。（3） 低壓壓（LVVD）斷斷開和恢恢復功能能：這種種功能可可防止蓄蓄電池過過放電。通過一一種繼電電器或電電子開關關連結(jié)負負載，可可在某給給定低壓壓點自動動切斷負負載。當當電壓升升到安全全運行范范圍時，負負載將自自動重新新接入或或要求手手動重新新接入。有時，采采用低壓壓報警代代替自動動切斷。（4）保保護功能能： 防止止任何負負載短路路的電路路保護。 防止止充電控控制器內(nèi)內(nèi)部短路路的電路路保護。 防止止夜間蓄蓄電池通通過太陽陽電池組組件反向向放電保保護。 防止止負載、太陽電電池組件件或蓄電電池極性性反接的的電路保保護。 在多多雷區(qū)防防止由于于雷擊引引起

56、的擊擊穿保護護。 （55）溫度度補償功功能：當當蓄電池池溫度低低于時，蓄蓄電池應應要求較較高的充充電電壓壓，以便便完成充充電過程程。相反反，高于于該溫度度蓄電池池要求充充電電壓壓較低。 通常鉛鉛酸蓄電電池的溫溫度補賞賞系數(shù)為為 55mv/C/CCELLL 。2控制制器的基基本技術術參數(shù)：太陽電池池輸入路路數(shù)：11122路最大充電電電流：最大放電電電流：控制器最最大自身身耗電不不得超過過其額定定充電電電流的11%（5）通通過控制制器的電電壓降不不得超過過系統(tǒng)額額定電壓壓的5%（6）輸輸入輸出出開關器器件：繼繼電器或或MOSSFETT模塊（7）箱箱體結(jié)構(gòu)構(gòu)：臺式式、壁掛掛式、柜柜式（8）工工作溫度

57、度范圍：一五五C55 （9）環(huán)環(huán)境濕度度：9003控制制器的分分類： 光光伏充電電控制器器基本上上可分為為五種類類型：并并聯(lián)型、串聯(lián)型型、脈寬寬調(diào)制型型、智能能型和最最大功率率跟蹤型型。并聯(lián)型控控制器： 當蓄蓄電池充充滿時，利利用電子子部件把把光伏陣陣列的輸輸出分流流到內(nèi)部部并聯(lián)電電阻器或或功率模模塊上去去，然后后以熱的的形式消消耗掉。因為這這種方式式消耗熱熱能，所所以一般般用于小小型、低低功率系系統(tǒng)，例例如電壓壓在伏、安以以內(nèi)的系系統(tǒng)。這這類控制制器很可可靠，沒沒有如繼繼電器之之類的機機械部件件。串聯(lián)型控控制器： 利用用機械繼繼電器控控制充電電過程，并并在夜間間切斷光光伏陣列列。它一一般用于

58、于較高功功率系統(tǒng)統(tǒng)，繼電電器的容容量決定定充電控控制器的的功率等等級。比比較容易易制造連連續(xù)通電電電流在在安安以上的的串聯(lián)控控制器。脈寬調(diào)制制型控制制器：它它以PWWM脈沖沖方式開開關光伏伏陣列的的輸入。當蓄電電池趨向向充滿時時，脈沖沖的頻率率和時間間縮短。按照美美國桑地地亞國家家實驗室室的研究究，這種種充電過過程形成成較完整整的充電電狀態(tài)，它它能增加加光伏系系統(tǒng)中蓄蓄電池的的總循環(huán)環(huán)壽命。智能型控控制器： 采用用帶CPPU的單單片機（如如 Inntell公司的的MCSS51系系列或MMicrrochhip公公司PIIC系列列）對光光伏電源源系統(tǒng)的的運行參參數(shù)進行行高速實實時采集集，并按按照一

59、定定的控制制規(guī)律由由軟件程程序?qū)螁温坊蚨喽嗦饭夥嚵羞M進行切離離/接通通控制。對中、大型光光伏電源源系統(tǒng)，還還可通過過單片機機的RSS2322接口配配合MOODEMM調(diào)制解解調(diào)器進進行遠距距離控制制。最大功率率跟蹤型型控制器器：將將太陽電電池的電電壓U和電流流I檢測后后相乘得得到功率率P，然后后判斷太太陽電池池此時的的輸出功功率是否否達到最最大，若若不在最最大功率率點運行行，則調(diào)調(diào)整脈寬寬，調(diào)制制輸出占占空比DD，改變變充電電電流，再再次進行行實時采采樣，并并作出是是否改變變占空比比的判斷斷，通過過這樣尋尋優(yōu)過程程可保證證太陽電電池始終終運行在在最大功功率點，以以充分利利用太陽陽電池方方陣

60、的輸輸出能量量。同時時采用PPWM調(diào)調(diào)制方式式，使充充電電流流成為脈脈沖電流流，以減減少蓄電電池的極極化，提提高充電電效率。4控制制器的基基本電路路和工作作原理：單路并并聯(lián)型充充放電控控制器：并聯(lián)型充充放電控控制器充充電回路路中的開開關器件件T1是是并聯(lián)在在太陽電電池方陣陣的輸出出端，當當蓄電池池電壓大大于“充滿切切離電壓壓”時，開開關器件件T1導導通，同同時二極極管D11截止，則則太陽電電池方陣陣的輸出出電流直直接通過過T1短短路泄放放，不再再對蓄電電池進行行充電，從從而保證證蓄電池池不會出出現(xiàn)過充充電，起起到“過充電電保護”作用。D1為防防“反充電電二極管管”，只有有當太陽陽電池方方陣輸出