太陽能光伏發(fā)電技術期末試卷及答案

1、20XX年太陽能光伏發(fā)電技術期末試卷及答案20XX級太陽能光伏發(fā)電技術試卷一、單項選擇題（本大題共12小題，每小題1分，共12分）1 .在地球大氣層之外，地球與太陽平均距離處，垂直于太陽光方向的單位面積上的輻射能基本上為一個常數(shù)。這個輻射強度稱為。A.大氣質(zhì)量B.太陽常數(shù)C.輻射強度D.太陽光譜2 .太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的最核心的器件是。A.控制器B.逆變器C.太陽電池D.蓄電池3 .太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，指在電網(wǎng)失電情況下，發(fā)電設備仍作為孤立電源對負載供電這一現(xiàn)象。A.孤島效應B.光伏效應C.充電效應D.霍爾效應4 .在太陽電池外電路接上負載后，負載中便有電流過，該電流稱為太陽電池的。A.短路

2、電流B.開路電流C.工作電流D.最大電流5 .地面用太陽電池標準測試條件為在溫度為25c下，大氣質(zhì)量為AM1.5的陽光光譜，輻射能量密度為W/m2。A.1000B.1367C.1353D.11306 .蓄電池放電時輸出的電量與充電時輸入的電量之比稱為容量。A.輸入效率B.填充因子C.工作電壓D.輸出效率7 .蓄電池使用過程中，蓄電池放出的容量占其額定容量的百分比稱為。A.自放電率B.使用壽命C.放電速率D.放電深度8 .在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽電池方陣所發(fā)出的電力如果要供交流負載使用的話，實現(xiàn)此功能的主要器件是。A.穩(wěn)壓器B.逆變器C.二極管D.蓄電池9 .當日照條件達到一定程度時，由于日

3、照的變化而引起較明顯變化的是。A.開路電壓B.工作電壓C.短路電流D.最佳傾角10 .太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽電池組件表面被污物遮蓋，會影響整個太陽電池方陣所發(fā)出的電力，從而產(chǎn)生。A.霍爾效應B.孤島效應C.充電效應D.熱斑效應11 .當控制器對蓄電池進行充放電控制時，要求控制器具有輸入充滿斷開和恢復接通的功能。如對12V密封型鉛酸蓄電池控制時，其恢復連接參考電壓值為。1A.13.2VB.14.1VC.14.5VD.15.2V12 .太陽電池最大輸出功率與太陽光入射功率的比值稱為。A.填充因子B.轉換效率C.光譜響應D.串聯(lián)電阻二、填空題（本大題共5小題，共10空，每空1分，共10分）1 .

4、光伏發(fā)電是利用太陽能電池組件將電池組件（SolarModule）是利用半導體材料的電子學特性實現(xiàn)的一種材料，在廣大的無電地區(qū)，該裝置可以方便地實現(xiàn)為用戶照明及生活供電，也可以與區(qū)域電網(wǎng)并網(wǎng)實現(xiàn)互補。2 .獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)由以下幾部分構成：3 .填充因子：之比。三、名詞解釋（本大題共2小題，共12分）1 .雙極硫酸鹽化、H+抑制原理2 .日照時間、日照時數(shù)、平均日照時數(shù)、峰值日照時數(shù)四、簡述題（本大題共4小題，每小題8分，32分）1 .簡述光生伏打效應。2 .為什么VRLA蓄電池在使用過程中不需加水維護？3 .太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)要求光伏控制器有哪些基本功能？4 .簡述準正弦波逆變器。五、綜合題（

5、本大題共34分）1 .（本題16分）下圖是并聯(lián)型控制器電路圖，敘述其工作原理。2 .（本題18分）設計太陽能路燈系統(tǒng)。濟南地區(qū)，負載輸入電壓24V功耗34.5W,每天工作時數(shù)8.5h,保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。兩個連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設計最短天數(shù)為20天。濟南地區(qū)峰值日照時數(shù)約為3.424h。320XX級太陽能光伏發(fā)電技術答案一.選擇題1.B2,C3.A4.C5.A6.D7,D8.B9.C10.D11.A12.B二.填空題1 .太陽能電能P-V轉換2 .光伏陣列光伏控制器蓄電池組逆變器.負載3 .三、名詞解釋1 .雙極硫酸鹽化：蓄電池放電過程將化學能轉變?yōu)殡娔茌敵?，負極失去電子被氧化為硫酸鉛，正極得

6、到電子還原為硫酸鉛。由于兩極活性物質(zhì)均轉化為PbSO4,所以常稱為雙極硫酸鹽化”理論。H+抑制原理：蓄電池在充電末期，負極產(chǎn)生的氫氣通過改變負極合金配方，采用新的合金材料（如鉛鈣合金），使氫在這種材料上放電（得電子）的電位提高了。這樣氫離子在陰極放電得到抑制，不易產(chǎn)生氫氣了。這種陰極合金工藝稱為H+抑制原理。2 .日照時間：是指太陽光在一天當中從日出到日落實際的照射時間。日照時數(shù)時：指在某個地點，一天當中太陽光達到一定副照度（一般以氣象臺測定的120W/m2為標準）時一直到小于此輻照度所經(jīng)過的時間，日照時數(shù)小于日照時間。平均日照時數(shù)：是指某地的一年或若干年的日照時數(shù)總和的平均值。例如，某地20

7、XX年到20XX年實際測量的年平均日照時數(shù)時2053.6h,日平均日照時數(shù)就是5.63h。峰值日照時數(shù)：是將當?shù)氐妮椛淞?，折算成標準測試條件，（輻照度1000W/m2）下的時數(shù)。例如，某地某天的日照時間是8.5h,但不可能在這8.5h中太陽的輻照度都是1000W/m2。而是從弱到強再從強到弱變化的。例：若測得這天累計的太陽輻射量時3600W/m2,則這天的峰值日照時數(shù)就是3 .6h。四.簡答題1 .所謂光生伏打效應就是當物體受光照時，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應。當兩種不同材料所形成的結受到光輻照時，結上產(chǎn)生電動勢。它的過程先是材料吸收光子的能量，產(chǎn)生數(shù)量相等的正、

8、負電荷，隨后這些電荷分別遷移到結的兩側，形成偶電層。光生伏打效應雖然不是瞬時產(chǎn)生的，但其響應時間是相當短的。2 .為什么VRLA蓄電池在使用過程中不需加水維護？VRLA蓄電池在結構、材料上作了重要的改進，正極板采用鉛鈣合金或鉛鎘合金、低睇合金，負極板采用鉛鈣合金，隔板采用超細玻纖隔板，并使用緊裝配和貧液設計工藝技術，整個VRLA蓄電池化學反應密封在塑料蓄電池殼內(nèi)，出氣孔上設有單向的安全閥。這種結構的蓄電池，在規(guī)定充電電壓下進行充電時.正極析出的氧（02）可通過隔4板通道傳送到負極板表面，還原為水（H20）,由于VRLA蓄電池采用負極板比正極多出10%的容量，使氫氣析出時電位提高，正極出現(xiàn)氧氣先

9、于負極出現(xiàn)氫氣，氧氣通過隔板通道或頂部到達負極，負極被氧化成硫酸鉛，經(jīng)過充電又轉變成海綿狀鉛.這是VRLA蓄電池特有的防止蓄電池過充電和過放電，延長蓄電池壽命；防止電池板或光伏方陣、蓄電池極性接反；防止負載、控制器、逆變器和其他設備內(nèi)部短路；具有防雷擊引起的擊穿保護；具有溫度補償?shù)墓δ?；顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)，包括蓄電池（組）電壓、負載狀態(tài)、光伏方陣工作狀態(tài)、輔助工作狀態(tài)、輔助電源狀態(tài)、環(huán)境溫度狀態(tài)、故障報警等。4.簡述準正弦波逆變器。逆變器根據(jù)波形主要分兩類：一類是正弦波逆變器；另一類是方波逆變器。正弦波逆變器輸出的是同日常使用的電網(wǎng)一樣甚至更好的正弦波交流電，因為它不存在電網(wǎng)中的電

10、磁污染。方波逆變器輸出的則是質(zhì)量較差的方波交流電，其正向最大值到負向最大值幾乎在同時產(chǎn)生，這樣對負載和逆變器本身造成劇烈的不穩(wěn)定影響。同時其負載能力差，僅為額定負載的40%60%,不能帶感性負載。如所帶的負載過大，方波電流中包含的三次諧波成分將使流人負載中的容性電流增大，嚴重時會損壞負載的電源濾波電容。針對上述缺點，近年來出現(xiàn)了準正弦波(或稱改良正弦波、修正正弦波、模擬正弦波等)逆變器，其輸出波形從正向最大值到負向最大值之間有一個時間間隔，使用效果有所改善，但準正弦波的波形仍然是由折線組成，屬于方波范疇，連續(xù)性不好?？偟膩碚f，正弦波逆變器提供高質(zhì)量的交流電，能夠帶動任何種類的負載，但技術要求和

11、成本均高。準正弦波逆變器可以滿足大部分的用電需求，效率高，噪聲小，售價適中，因而成為市場中的主流產(chǎn)品。方波逆變器的制作采用簡易的多諧振蕩器，其技術屬于20世紀50年代的水平，將逐漸退出市場。五.綜合題1.并聯(lián)型控制器：也叫旁路型控制器，它是利用并聯(lián)在太陽能電池兩端的機械或電子開關器件控制充電過程。一般用于小型、小功率系統(tǒng)。S1是并聯(lián)在太陽電池方陣的輸出端，當蓄電池電壓大于充滿切離電壓”時，S1導通，同時一極管D1截止，則太陽電池方陣的輸出電流直接通過S1短路泄放，不再對蓄電池進行充電，從而保證蓄電池不會出現(xiàn)過充電，起到過充電保護”作用。D1為防反充電二極管”，只有當太陽電池方陣輸出電壓大于蓄電

12、池電壓時，D1才能導通，反之D1截止，從而保證夜晚或陰雨天氣時不會出現(xiàn)蓄電池向太陽電池方陣反向充電，起到放反向充電保護”作用。開關器件S2為蓄電池放電開關，當負載電流大于額定電流出現(xiàn)過載或負載短路時，S2關斷,起到輸出過載保護”和輸出短路保護”作用。同時，當蓄電池電壓小于過放電壓”時，S2也關斷，進行過放電保護5D2為防反接二極管”，當蓄電池極性接反時，D2導通使蓄電池通過D2短路放電，產(chǎn)生很大電流快速將保險絲BX燒斷，起到防蓄電池反接保護”作用。檢測控制電路隨時對蓄電池電壓進行檢測，當電壓大于充滿切離電壓”時使S1導通進行過充電保護”；當電壓小于過放電壓”時使S2關斷進行過放電保護2.設計要求：濟南地區(qū)，負載輸入電壓24V功耗34.5W,每天工作時數(shù)8.5h,保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。兩個連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設計最短天數(shù)為20天。濟南地區(qū)近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2,經(jīng)簡單計算濟南地區(qū)峰值日照時數(shù)約為3.424h;負載日耗電量QF=(34.5/24)8.5=12.2Ah所需濟南先鋒太陽能組件的總充電電流1=1.05>12.2/(3.4240.85)=4.4A1.