光伏系統(tǒng)全套培訓知識

太陽能光伏電源系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)培訓前言我國研研制太陽能電電池始于一九九五八年，中中國的光伏技技術(shù)經(jīng)過四十十年的努力，已已具有一定的的水平和基礎(chǔ)礎(chǔ)。過去我國國邊遠地區(qū)的的光伏發(fā)電市市場主要由國國家投資項目目和多邊援助助項目支撐。90年代以來，隨隨著邊遠地區(qū)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和和農(nóng)牧民收入入水平的提高高，邊遠地區(qū)區(qū)的光伏發(fā)電電市場也開始始向商業(yè)化發(fā)發(fā)展。根據(jù)世世界銀行/全球環(huán)境基基金可再生能能源商業(yè)化項項目準備研究究過程中的資資料顯示，我我國西部地區(qū)區(qū)經(jīng)營太陽能能光伏發(fā)電系系統(tǒng)的各類公公司和團體由由80年代的不足10家，發(fā)展到1997年底的50多家，其中中大多數(shù)公司司以商業(yè)化贏贏利為目的。這這從側(cè)面表明明，我國的光光伏發(fā)電技術(shù)術(shù)已經(jīng)具有了了一定的市場場潛力和市場場吸引力。光伏電電池發(fā)電有離離網(wǎng)(獨立電站)和并網(wǎng)(市電并網(wǎng)電電站)兩種工作方方式。過去，由由于太陽電池池的生產(chǎn)成本本居高不下，所所以光伏電池池多用于工業(yè)業(yè)部門（郵電電、電力、石石油、鐵路等等）和偏遠無無電地區(qū)的中中小功率離網(wǎng)網(wǎng)用戶。隨著著光伏產(chǎn)品成成本的降低和和農(nóng)牧民收入入水平的提高高，太陽能光光伏市場近年年來發(fā)生了很很大變化，開開始向較大功功率的交流系系統(tǒng)和村莊供供電系統(tǒng)發(fā)展展；并且逐步步向并網(wǎng)發(fā)電電以及和建筑筑相結(jié)合(屋頂發(fā)電系系統(tǒng))的常規(guī)發(fā)電電方向發(fā)展，開開始由補充能能源向替代能能源過渡。太太陽能光伏電電源的應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域十分廣闊闊，從數(shù)十瓦瓦的戶用照明明系統(tǒng)到電信信、電力、鐵鐵路、石油、部部隊等部門通通訊設(shè)備數(shù)千千瓦的備用電電源系統(tǒng)，甚甚至在西藏阿阿里、安多等等地區(qū)還建成成幾個數(shù)十千千瓦的集中型型太陽能光伏伏電站。隨著我我國光伏事業(yè)業(yè)的高速發(fā)展展和應(yīng)用領(lǐng)域域的拓寬，從從事太陽能光光伏電源系統(tǒng)統(tǒng)集成設(shè)計和和安裝的技術(shù)術(shù)人員不斷增增加。由于太太陽能光伏電電源技術(shù)屬于于跨多學科的的新興學科，它它涉及到氣象象、光學、半半導體、電力力、電子、計計算機和機械械等多種學科科技術(shù)，要求求從業(yè)的技術(shù)術(shù)人員應(yīng)掌握握廣泛而深入入的技術(shù)知識識，才能合理理設(shè)計使用和和充分發(fā)揮價價格較昂貴的的光伏系統(tǒng)設(shè)設(shè)備的作用。但但是，目前國國內(nèi)有關(guān)光伏伏技術(shù)的書籍籍和資料大多多是介紹太陽陽電池、蓄電電池等器件原原理和應(yīng)用方方面的基本知知識，而系統(tǒng)統(tǒng)闡述太陽能能光伏電源系系統(tǒng)集成設(shè)計計和配套電子子設(shè)備（光伏伏電源控制器器、方波或正正弦波逆變器器及系統(tǒng)檢測測儀器等）應(yīng)應(yīng)用的專業(yè)資資料卻很少。因因此，北京市市計科能源新新技術(shù)開發(fā)公公司根據(jù)多年年來從事光伏伏電源系統(tǒng)集集成設(shè)計、工工程安裝和配配套電子設(shè)備備生產(chǎn)的經(jīng)驗驗，組織編寫寫了這本培訓訓教材，試圖圖幫助廣大從從事太陽能光光伏行業(yè)的技技術(shù)人員系統(tǒng)統(tǒng)學習掌握光光伏系統(tǒng)集成成設(shè)計和配套套電子設(shè)備的的應(yīng)用，更好好地發(fā)展我國國的光伏事業(yè)業(yè)。由于水平有限，時時間倉促，對對本培訓中不不當和錯誤之之處敬請專家家和讀者批評評指正。目錄錄TOC\o"1-2"一．緒論31．我國的太陽陽能資源概況況42．太陽能的主主要利用形式式和光伏發(fā)電電的運行方式式03．太陽能光伏伏技術(shù)的發(fā)展展及前景0二．太陽能光伏伏電源系統(tǒng)的的原理及組成成11．太陽能電池池方陣22．充放電控制制器53．直流/交流流逆變器54．蓄電池組5．測量設(shè)備6．太陽能光伏伏電源系統(tǒng)的的設(shè)計6三．光伏電源充充放電控制器器111．控制器的功功能：112．控制器的基基本技術(shù)參數(shù)數(shù)113．控制器的分分類：114．控制器的基基本電路和工工作原理：1125．小型單路充充放電控制器器產(chǎn)品實例1156．普通型柜式式充放電控制制器產(chǎn)品實例例177．智能型壁掛掛式充放電控控制器產(chǎn)品實實例20四．直流－交流流逆變器2661．逆變器的功功能：262．光伏發(fā)電系系統(tǒng)對逆變器器的技術(shù)要求求263．逆變器的分分類和電路結(jié)結(jié)構(gòu)274．逆變器的控控制電路3005．逆變器功率率器件的選擇擇：306．逆變器的主主要技術(shù)性能能指標317．PWM方波波逆變器產(chǎn)品品實例338．SPWM正正弦波逆變器器產(chǎn)品實例3359．3kW可可調(diào)度型并網(wǎng)網(wǎng)逆變器388五．光伏電源系系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集集器411．數(shù)據(jù)采集器器的主要技術(shù)術(shù)指標412．數(shù)據(jù)采集器器的基本功能能413．數(shù)據(jù)采集器器的硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)424．數(shù)據(jù)采集器器的操作433六．蓄電池組：：461．鉛酸蓄電池池的結(jié)構(gòu)及工工作原理4662．鉛酸蓄電池池的工作原理理473．蓄電池的電電壓、容量和和型號474．電解液的配配制485．蓄電池的安安裝506．蓄電池的充充電：517．固定型鉛酸酸蓄電池的管管理和維護552七．備用柴油發(fā)發(fā)動機和交流流充電設(shè)備5581．柴油發(fā)電機機組582．交流充電設(shè)設(shè)備產(chǎn)品實例例JKZH--60K-33CH整流充充電柜65一．緒論在人類文明明的歷史長河河中，人類不不斷地從自然然界索取、探探求適合生存存和發(fā)展所需需的各種能源源，能源的利利用水平折射射出人類文明明的進步步伐伐。從原始社社會開始，由由地球在長達達50萬年的歷歷史中積累下下來的化石礦礦物能源，即即常規(guī)能源(煤、石油、天天然氣等)一直是人類類所用能源的的基礎(chǔ)。但是是常規(guī)能源的的儲量正隨著著人類文明的的高度發(fā)展而而迅速枯竭。從從資源的角度度看，地球的的礦物能源儲儲量是有限的的，按目前消消耗的速度計計，石油還可可供開采40年左右，天天然氣約60年，煤可望望達200年。全球能能源消耗的年年增長率約為為2%，近35年來世界能能源消費量已已經(jīng)翻了一番番。人們預計計，到2025年全球能源源消耗還將再再增加一倍。這這些都提醒人人們注意到必必須開發(fā)新的的能源。常規(guī)能源的大量量利用對人類類生存環(huán)境也也有著日趨嚴嚴重的破壞作作用。到20世紀末人人們開始意識識到：由于每每年燃燒常規(guī)規(guī)能源所產(chǎn)生生的CO2排放量約2110億噸左右右，已經(jīng)使地地球嚴重污染染，而且目前前CO2的年排放量量還在呈上升升趨勢。CO2造成了地球球的溫室效應(yīng)應(yīng)，使全球氣氣候變暖。經(jīng)經(jīng)過較為準確確的推算，如如果全球變暖暖1.5～4.5℃,最嚴重的后后果是海平面面將上升255～145cmm，沿海低洼洼地區(qū)將被淹淹沒，這將嚴嚴重影響到許許多國家的經(jīng)經(jīng)濟、社會和和政治結(jié)構(gòu)。此此外，大量燃燃燒礦物燃料料，會在大范范圍內(nèi)形成酸酸雨，將嚴重重損害森林和和農(nóng)田，目前前全球已有數(shù)數(shù)以千計的湖湖泊酸性度不不斷提高，并并已接近魚類類無法生存的的地步；酸雨雨還損壞石造造建筑、破壞壞古跡、腐蝕蝕金屬結(jié)構(gòu)，甚甚至進入飲用用水源，釋放放出潛在的毒毒性金屬（如如鎘、鉛、汞汞、鋅、銅等等），威脅人人類健康。因因此，人類文文明的高度發(fā)發(fā)展與生存環(huán)環(huán)境的極度惡惡化，形成了了強烈的反差差。針對以以上情況開發(fā)發(fā)和使用新能能源(可再生能源源和無污染綠綠色能源)已是人類目目前迫切需要要解決的重要要問題。雖然然目前人類可可利用的新能能源，如太陽陽能、風能、地地熱能、水能能、海洋能等等能源形式都都是可以滿足足要求的。但但從能源的穩(wěn)穩(wěn)定性、可持持久性、數(shù)量量、設(shè)備成本本、利用條件件等諸多因素素考慮，太陽陽能將成為最最為理想的可可再生能源和和無污染能源源。我國的太陽能資資源概況:太陽能的主要利利用形式和光光伏發(fā)電的運運行方式:太陽能電池發(fā)電電與火力、水水力、柴油發(fā)發(fā)電比較具有有許多優(yōu)點，如如安全可靠、無無噪聲、無污污染，能量隨隨處可得、不不受地域限制制、無需消耗耗燃料、無機機械轉(zhuǎn)動部件件、故障率低低、維護簡便便、可以無人人值守、建站站周期短、規(guī)規(guī)模大小隨意意、無需架設(shè)設(shè)輸電線路、可可以方便地與與建筑物相結(jié)結(jié)合等，因此此，無論從近近期還是遠期期，無論從能能源環(huán)境的角角度還是從邊邊遠地區(qū)和特特殊應(yīng)用領(lǐng)域域需求的角度度來考慮，太太陽能電池發(fā)發(fā)電都極具吸吸引力。目前前，太陽能電電池發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用用的唯一障礙礙是其成本高高，預計到21世紀中葉，太太陽能電池發(fā)發(fā)電的成本將將會下降到同同常規(guī)能源發(fā)發(fā)電相當。屆屆時，太陽能能電池發(fā)電將將成為人類電電力的重要來來源之一。目前太陽能的利利用形式主要要有光熱利用用、光伏發(fā)電電利用和光化化學轉(zhuǎn)換三種種形式。光熱熱利用具有低低成本，方便便，利用效率率較高等優(yōu)點點，但不利于于能量的傳輸輸，一般只能能就地使用，而而且輸出能量量形式不具備備通用性。光光化學轉(zhuǎn)換在在自然界中以以光合作用的的形式普遍存存在，但目前前人類還不能能很好地利用用。光伏發(fā)電電利用以電能能作為最終表表現(xiàn)形式，具具有傳輸極其其方便的特點點，在通用性性、可存儲性性等方面具有有前兩者無法法替代的優(yōu)勢勢。且由于太太陽能電池的的原料—硅的儲量十十分豐富、太太陽電池轉(zhuǎn)換換效率的不斷斷提高、生產(chǎn)產(chǎn)成本的不斷斷下降，都促促使太陽能光光伏發(fā)電在能能源、環(huán)境和和人類社會未未來發(fā)展中占占據(jù)重要地位位。由于太陽光資源源具有分散性性，而且隨處處可得，太陽陽能電池發(fā)電電系統(tǒng)特別適適合于作為獨獨立的電源使使用，例如邊邊遠地區(qū)的村村莊及戶用供供電系統(tǒng)、太太陽能電池照照明系統(tǒng),太陽能電池池水泵系統(tǒng)以以及大部分的的通信電源系系統(tǒng)等都屬此此類。太陽能能電池發(fā)電系系統(tǒng)還可以同同其它發(fā)電系系統(tǒng)組成聯(lián)合合供電系統(tǒng)，如“風－光互補系統(tǒng)”、“風－光－柴－蓄互補系統(tǒng)”等。由于風力發(fā)電系統(tǒng)成本低，又由于風能和太陽能資源具有互補性，互補發(fā)電系統(tǒng)可以大大提高供電的穩(wěn)定性，其價格比起獨立太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)至少可減少1/3。除此之外，太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)還可以與電網(wǎng)相聯(lián)構(gòu)成并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)系統(tǒng)是將太陽能電池發(fā)出的直流電通過并網(wǎng)逆變器直接饋入電網(wǎng)，從而可以大大減少蓄電池的存儲容量。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可分為“可調(diào)度式并網(wǎng)系統(tǒng)”和“不可調(diào)度式并網(wǎng)系統(tǒng)”?！安豢烧{(diào)度式并網(wǎng)系統(tǒng)”中不帶儲能系統(tǒng)，饋入電網(wǎng)的電力完全取決于日照的情況；“可調(diào)度式并網(wǎng)系統(tǒng)”帶有儲能系統(tǒng)，可根據(jù)需要隨時將太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)并入或退出電網(wǎng)。實踐證明，并網(wǎng)電站可以對電網(wǎng)調(diào)峰、提高電網(wǎng)末端的電壓穩(wěn)定性、改善電網(wǎng)的功率因數(shù)和消除電網(wǎng)雜波均能發(fā)揮有效作用，很有應(yīng)用前景。3．太陽能光伏伏技術(shù)的發(fā)展展及前景：太陽能電池最早早用于空間技技術(shù)，至今宇宇宙飛船和人人造衛(wèi)星的電電力仍然基本本上依靠太陽陽能電池系統(tǒng)統(tǒng)來供給。70年代以后，太太陽能電池在在地面得到廣廣泛應(yīng)用，目目前已遍及生生活照明、鐵鐵路交通、水水利氣象、郵郵電通信、廣廣播電視、陰陰極保護、農(nóng)農(nóng)林牧業(yè)、軍軍事國防、并并網(wǎng)調(diào)峰等各各個領(lǐng)域。功功率級別，大大到10MW的太陽能電電池發(fā)電站，小小到手表、計計算器的電源源。隨著太陽陽能電池發(fā)電電成本的進一一步降低，它它將進入更大大規(guī)模的工業(yè)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，如如海水淡化、光光電制氫、電電動車充電系系統(tǒng)等；對于于這些系統(tǒng)，目目前世界上已已有成功的示示范。太陽能能電池發(fā)電最最終的發(fā)展目目標，是進入入公共電力網(wǎng)網(wǎng)的規(guī)模應(yīng)用用，包括中心心并網(wǎng)光伏電電站、風－光光互補電站、電電網(wǎng)末稍的延延伸光伏電站站、分散式屋屋頂并網(wǎng)光伏伏系統(tǒng)等。展展望太陽能電電池發(fā)電的未未來，人們甚甚至設(shè)想出大大型的宇宙發(fā)發(fā)電計劃，即即在太空中建建立人造同步步衛(wèi)星光伏電電站。19997年8月在加拿大大蒙特利爾召召開了第四屆屆國際空間太太陽能電站會會議，提出了了一些構(gòu)想，但但付諸實施，恐恐非短期所能能實現(xiàn)。但美美國、日本已已制訂了試驗驗性發(fā)射計劃劃（容量等級級為10000KWp數(shù)量量級）。因為為大氣層外的的陽光輻射比比地球上要高高出30%以上，而而且由于宇宙宙沒有黑夜，衛(wèi)衛(wèi)星電站可以以連續(xù)發(fā)電。一一組11km×4km的太陽能電電池板，在空空間可產(chǎn)生88000MWW的電力，一一年的發(fā)電量量將高達7000億千瓦時時?？臻g電站站可以將所發(fā)發(fā)出的電通過過微波源源不不斷地傳送回回地球供人們們使用。日本本一批學者認認為：在地球球上的沙漠和和荒原地區(qū)架架設(shè)太陽能電電池陣列，用用高溫超導電電纜聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)絡(luò)便可解決全全球能源供應(yīng)應(yīng)，不必再使使用原子能核核電站。美國國普林斯頓大大學能源和環(huán)環(huán)境研究所的的一批學者認認為：在下一一個十年內(nèi)以以光電為基礎(chǔ)礎(chǔ)的電解水制制氫和儲氫技技術(shù)將趨于成成熟，他們經(jīng)經(jīng)計算后提出出，如在新墨墨西哥州或亞亞利桑那州一一塊直徑為3386km的的環(huán)形地區(qū)設(shè)設(shè)置太陽能電電池制氫，便便可提供相當當于美國19986年的全全部礦物燃料料消耗的能量量。由于晶體硅原料料領(lǐng)域的發(fā)展展（例如超薄薄晶體硅太陽陽電池的開發(fā)發(fā)和使用更便便宜的太陽能能級材料）和和太陽能電池池更先進的生生產(chǎn)過程的發(fā)發(fā)展，將使得得晶體硅電池池在將來會變變得更為便宜宜；此外，效效率也將進一一步得到提高高。薄膜太陽能電池池，例如非晶晶硅太陽能電電池，由于其其廉價的生產(chǎn)產(chǎn)成本而在消消費領(lǐng)域被廣廣泛的應(yīng)用。但但它的效率低低（約5－8％）、生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)模小、穩(wěn)穩(wěn)定性差、原原料利用率低低，均限制了了它的應(yīng)用。然然而，如果效效率能被提高高，穩(wěn)定性問問題能被解決決的話，這種種太陽能電池池仍將是將來來的一個重要要發(fā)展方向?；阪壣榛衔镂锖推渌螅璙族成分的薄薄片太陽能電電池正處于早早期的發(fā)展階階段，由于它它的效率有可可能達到300％而顯得尤尤為重要，但但是這種類型型的太陽能電電池在20005年以前還不不可能得到廣廣泛應(yīng)用。由于太陽陽能光伏發(fā)電電技術(shù)的重要要性，在研究究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)業(yè)化制造技術(shù)術(shù)及市場開拓拓方面成為世世界各國特別別是發(fā)達國家家激烈競爭的的主要熱點。太太陽能的光電電利用已經(jīng)在在世界范圍內(nèi)內(nèi)形成新興產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，技術(shù)也也在日新月異異地發(fā)展，效效率的提高和和價格的下降降已呈必然趨趨勢。澳大利利亞新南威爾爾士大學已研研制出η=24%%的單體（4×4cm）高效效硅太陽能電電池。80年代以來，即即使世界經(jīng)濟濟總體情況處處于衰退和低低谷時期，光光伏技術(shù)一直直保持以10%-115%的遞增速度度發(fā)展。90年代后期，世世界市場出現(xiàn)現(xiàn)了供不應(yīng)求求的局面，發(fā)發(fā)展更加迅速速。1997年世界太陽陽電池光伏組組件生產(chǎn)122MW，比1996年增長了38%（1996年88.5MW），超出光光伏界專家最最樂觀的估計計。二．太陽能光伏伏電源系統(tǒng)的的原理及組成成太陽能電池發(fā)電電系統(tǒng)是利用用以光生伏打打效應(yīng)原理制制成的太陽能能電池將太陽陽輻射能直接接轉(zhuǎn)換成電能能的發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)。它由太陽陽能電池方陣陣、控制器、蓄蓄電池組、直直流/交流逆變器器等部分組成成，其系統(tǒng)組組成如圖1－1所示。圖1－1太陽陽能電池發(fā)電電系統(tǒng)示意圖圖1．太陽能電池池方陣：太陽能電池單體體是光電轉(zhuǎn)換換的最小單元元，尺寸一般般為4cm2到100cmm2不等。太陽陽能電池單體體的工作電壓壓約為0.5V,,工作電流約約為20－25mA//cm2,一般不能單單獨作為電源源使用。將太太陽能電池單單體進行串并并聯(lián)封裝后，就就成為太陽能能電池組件，其其功率一般為為幾瓦至幾十十瓦，是可以以單獨作為電電源使用的最最小單元。太太陽能電池組組件再經(jīng)過串串并聯(lián)組合安安裝在支架上上，就構(gòu)成了了太陽能電池池方陣，可以以滿足負載所所要求的輸出出功率(見圖1－2)。（1）硅太陽能能電池單體常用的太陽能電電池主要是硅硅太陽能電池池。晶體硅太太陽能電池由由一個晶體硅硅片組成，在在晶體硅片的的上表面緊密密排列著金屬屬柵線，下表表面是金屬層層。硅片本身身是P型硅，表面面擴散層是NN區(qū)，在這兩兩個區(qū)的連接接處就是所謂謂的PN結(jié)。PN結(jié)形成一個個電場。太陽陽能電池的頂頂部被一層抗抗反射膜所覆覆蓋，以便減減少太陽能的的反射損失。太陽能電池的工工作原理如下下：光是由光子組成成，而光子是是包含有一定定能量的微粒粒，能量的大大小由光的波波長決定，光被晶體體硅吸收后，在在PN結(jié)中產(chǎn)生生一對對正負負電荷，由于于在PN結(jié)區(qū)域的正負電荷荷被分離，因因而可以產(chǎn)生生一個外電流流場，電流從從晶體硅片電電池的底端經(jīng)過負載載流至電池的的頂端。這就就是“光生伏打效效應(yīng)”。圖1－2太陽陽能電池單體體、組件和方方陣將一個負載連接接在太陽能電電池的上下兩兩表面間時，將將有電流流過過該負載，于于是太陽能電電池就產(chǎn)生了了電流；太陽陽能電池吸收收的光子越多多，產(chǎn)生的電電流也就越大大。光子的能能量由波長決決定，低于基基能能量的光光子不能產(chǎn)生生自由電子，一一個高于基能能能量的光子子將僅產(chǎn)生一一個自由電子子，多余的能能量將使電池池發(fā)熱，伴隨隨電能損失的的影響將使太太陽能電池的的效率下降。（2）硅太陽能能電池種類目前世界上有33種已經(jīng)商品品化的硅太陽陽能電池：單單晶硅太陽能能電池、多晶晶硅太陽能電電池和非晶硅硅太陽能電池池。對于單晶晶硅太陽能電電池，由于所所使用的單晶晶硅材料與半半導體工業(yè)所所使用的材料料具有相同的的品質(zhì)，使單單晶硅的使用用成本比較昂昂貴。多晶硅硅太陽能電池池的晶體方向向的無規(guī)則性性，意味著正正負電荷對并并不能全部被被PN結(jié)電場所分分離，因為電電荷對在晶體體與晶體之間間的邊界上可可能由于晶體體的不規(guī)則而而損失，所以以多晶硅太陽陽能電池的效效率一般要比比單晶硅太陽陽能電池低。多多晶硅太陽能能電池用鑄造造的方法生產(chǎn)產(chǎn)，所以它的的成本比單晶晶硅太陽能電電池低。非晶晶硅太陽能電電池屬于薄膜膜電池，造價價低廉，但光光電轉(zhuǎn)換效率率比較低，穩(wěn)穩(wěn)定性也不如如晶體硅太陽陽能電池，目目前多數(shù)用于于弱光性電源源，如手表、計計算器等。一般產(chǎn)品化單晶晶硅太陽電池池的光電轉(zhuǎn)換換效率為13――15%產(chǎn)品化化多晶硅太陽陽電池的光電電轉(zhuǎn)換效率為為11――13%產(chǎn)品化非晶硅太太陽電池的光光電轉(zhuǎn)換效率率為5――8%（3）太陽能電電池組件一個太陽能電池池只能產(chǎn)生大大約0.5V電壓，遠低低于實際應(yīng)用用所需要的電電壓。為了滿滿足實際應(yīng)用用的需要，需需把太陽能電電池連接成組組件。太陽能能電池組件包包含一定數(shù)量量的太陽能電電池，這些太太陽能電池通通過導線連接接。一個組件件上，太陽能能電池的標準準數(shù)量是366片（10cmm×10cm），這這意味著一個個太陽能電池池組件大約能能產(chǎn)生17V的電壓，正正好能為一個個額定電壓為為12V的蓄電池進進行有效充電電。通過導線連接的的太陽能電池池被密封成的的物理單元被被稱為太陽能能電池組件，具具有一定的防防腐、防風、防防雹、防雨等等的能力，廣廣泛應(yīng)用于各各個領(lǐng)域和系系統(tǒng)。當應(yīng)用用領(lǐng)域需要較較高的電壓和和電流而單個個組件不能滿滿足要求時，可可把多個組件件組成太陽能能電池方陣，以以獲得所需要要的電壓和電電流。太陽能電池的可可靠性在很大大程度上取決決于其防腐、防防風、防雹、防防雨等的能力力。其潛在的的質(zhì)量問題是是邊沿的密封封以及組件背背面的接線盒盒。這種組件的前面面是玻璃板，背背面是一層合合金薄片。合合金薄片的主主要功能是防防潮、防污。太太陽能電池也也是被鑲嵌在在一層聚合物物中。在這種種太陽能電池池組件中，電電池與接線盒盒之間可直接接用導線連接接。組件的電氣特性性主要是指電電流－電壓輸輸出特性，也也稱為Ⅴ－Ⅰ特性曲線，如如圖1－3所示。Ⅴ－Ⅰ特性曲線可可根據(jù)圖1－3所示的電路路裝置進行測測量。Ⅴ－Ⅰ特性曲線顯顯示了通過太太陽能電池組組件傳送的電電流Im與電壓Vm在特定的的太陽輻照度度下的關(guān)系。如如果太陽能電電池組件電路路短路即V＝0，此時的電電流稱為短路路電流Iscc；如果電路路開路即I＝0，此時的電電壓稱為開路路電壓Vocc。太陽能電電池組件的輸輸出功率等于于流經(jīng)該組件件的電流與電電壓的乘積，即即P＝VI。I:電流Iscc:短路電流Imm:最大工作電電流V:電壓Vooc:開路電壓Vm::最大工作電電壓圖1-3太太陽能電池的的電流－電壓壓特性曲線當太陽能電池組組件的電壓上上升時，例如如通過增加負負載的電阻值值或組件的電電壓從零（短短路條件下）開開始增加時，組組件的輸出功功率亦從0開始增加；；當電壓達到到一定值時，功功率可達到最最大，這時當當阻值繼續(xù)增增加時，功率率將躍過最大大點，并逐漸漸減少至零，即即電壓達到開開路電壓Vooc。太陽能能電池的內(nèi)阻阻呈現(xiàn)出強烈烈的非線性。在組件的輸出功率達到最大點，稱為最大功率點；該點所對應(yīng)的電壓，稱為最大功率點電壓Vm（又稱為最大工作電壓）；該點所對應(yīng)的電流，稱為最大功率點電流Im（又稱為最大工作電流）；該點的功率，稱為最大功率Pm。隨著太陽能電池池溫度的增加加，開路電壓壓減少，大約約每升高1C每片電池的的電壓減少5mV，相當于在在最大功率點點的典型溫度度系數(shù)為－00.4%/CC。也就是說說，如果太陽陽能電池溫度度每升高1C，則最大功功率減少0..4%。所以以，太陽直射射的夏天，盡盡管太陽輻射射量比較大，如如果通風不好好，導致太陽陽電池溫升過過高，也可能能不會輸出很很大功率。由于太陽能電池池組件的輸出出功率取決于于太陽輻照度度、太陽能光光譜的分布和和太陽能電池池的溫度，因因此太陽能電電池組件的測測量在標準條條件下（STTC）進行，測測量條件被歐歐洲委員會定定義為1011號標準，其其條件是：光譜輻照度10000W/mm2大氣質(zhì)量系數(shù)AM1..5太陽電池溫度225℃在該條件下，太太陽能電池組組件所輸出的的最大功率被被稱為峰值功功率，表示為為Wp(peakwatt))。在很多情情況下，組件件的峰值功率率通常用太陽陽模擬儀測定定并和國際認認證機構(gòu)的標標準化的太陽陽能電池進行行比較。通過戶外測量太太陽能電池組組件的峰值功功率是很困難難的，因為太太陽能電池組組件所接受到到的太陽光的的實際光譜取取決于大氣條條件及太陽的的位置；此外外，在測量的的過程中，太太陽能電池的的溫度也是不不斷變化的。在在戶外測量的的誤差很容易易達到10％或更大大。如果太陽電池組組件被其它物物體(如鳥糞、樹樹蔭等)長時間遮擋擋時，被遮擋擋的太陽能電電池組件此時時將會嚴重發(fā)發(fā)熱，這就是是“熱斑效應(yīng)”。這種效應(yīng)應(yīng)對太陽能電電池會造成很很嚴重地破壞壞作用。有光光照的電池所所產(chǎn)生的部分分能量或所有有的能量，都都可能被遮蔽蔽的電池所消消耗。為了防防止太陽能電電池由于熱班班效應(yīng)而被破破壞，需要在在太陽能電池池組件的正負負極間并聯(lián)一一個旁通二極極管，以避免免光照組件所所產(chǎn)生的能量量被遮蔽的組組件所消耗。連接盒是一個很很重要的元件件：它保護電電池與外界的的交界面及各各組件內(nèi)部連連接的導線和和其他系統(tǒng)元元件。它包含含一個接線盒盒和1只或2只旁通二極極管。2．充放電控制制器：充放電控制器是是能自動防止止蓄電池組過過充電和過放放電并具有簡簡單測量功能能的電子設(shè)備備。由于蓄電電池組被過充充電或過放電電后將嚴重影影響其性能和和壽命，充放放電控制器在在光伏系統(tǒng)中中一般是必不不可少的。充充放電控制器器，按照開關(guān)關(guān)器件在電路路中的位置，可可分為串聯(lián)控控制型和分流流控制型；按按照控制方式式，可分為普普通開關(guān)控制制型(含單路和多多路開關(guān)控制制)和PWM脈寬調(diào)制控控制型(含最大功率率跟蹤控制器器)。開關(guān)器件件，可以是繼繼電器，也可可以是MOSFETT模塊。但PWM脈寬調(diào)制控控制器，只能能用MOSFETT模塊作為開開關(guān)器件。3．直流/交流流逆變器：逆變器器是將直流電電變換成交流流電的電子設(shè)設(shè)備。由于太太陽能電池和和蓄電池發(fā)出出的是直流電電，當負載是是交流負載時時，逆變器是是不可缺少的的。逆變器按按運行方式，可可分為獨立運運行逆變器和和并網(wǎng)逆變器器。獨立運行行逆變器用于于獨立運行的的太陽能電池池發(fā)電系統(tǒng)，為為獨立負載供供電。并網(wǎng)逆逆變器用于并并網(wǎng)運行的太太陽能電池發(fā)發(fā)電系統(tǒng)，將將發(fā)出的電能能饋入電網(wǎng)。逆逆變器按輸出出波形，又可可分為方波逆逆變器和正弦弦波逆變器。方方波逆變器，電電路簡單，造造價低，但諧諧波分量大，一一般用于幾百百瓦以下和對對諧波要求不不高的系統(tǒng)。正正弦波逆變器器，成本高，但但可以適用于于各種負載。從從長遠看，SPWM脈寬調(diào)制正正弦波逆變器器將成為發(fā)展展的主流。4．蓄電池組：：其作用是儲存太太陽能電池方方陣受光照時時所發(fā)出的電電能并可隨時時向負載供電電。太陽能電電池發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)對所用蓄電電池組的基本本要求是：(1)自放電率低低；(2)使用壽命長長；(3)深放電能力力強；(4)充電效率高高；(5)少維護或免免維護；(6)工作溫度范范圍寬；(7)價格低廉。目前我國與太陽陽能電池發(fā)電電系統(tǒng)配套使使用的蓄電池池主要是鉛酸酸蓄電池和鎘鎘鎳蓄電池。配配套200Ah以上的鉛酸酸蓄電池，一一般選用固定定式或工業(yè)密密封免維護鉛鉛酸蓄電池；；配套200Ah以下的鉛酸酸蓄電池，一一般選用小型型密封免維護護鉛酸蓄電池池。5．測量設(shè)備：：對于小小型太陽能電電池發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)，只要求進進行簡單的測測量，如蓄電電池電壓和充充放電電流，測測量所用的電電壓和電流表表一般裝在控控制器面板上上。對于太陽陽能通信電源源系統(tǒng)、陰極極保護系統(tǒng)等等工業(yè)電源系系統(tǒng)和大型太太陽能發(fā)電站站，往往要求求對更多的參參數(shù)進行測量量，如太陽能能輻射量、環(huán)環(huán)境溫度、充充放電電量等等，有時甚至至要求具有遠遠程數(shù)據(jù)傳輸輸、數(shù)據(jù)打印印和遙控功能能，這時要求求為太陽能電電池發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)配備智能能化的“數(shù)據(jù)采集系系統(tǒng)”和“微機監(jiān)控系系統(tǒng)”。6．太陽能光伏伏電源系統(tǒng)的的設(shè)計：太陽能光伏電源源系統(tǒng)的設(shè)計計分為軟件設(shè)設(shè)計和硬件設(shè)設(shè)計，且軟件件設(shè)計先于硬硬件設(shè)計。軟軟件設(shè)計包括括：負載用電電量的計算，太太陽能電池方方陣面輻射量量的計算，太太陽能電池、蓄蓄電池用量的的計算和二者者之間相互匹匹配的優(yōu)化設(shè)設(shè)計，太陽能能電池方陣安安裝傾角的計計算，系統(tǒng)運運行情況的預預測和系統(tǒng)經(jīng)經(jīng)濟效益的分分析等。硬件件設(shè)計包括：：負載的選型型及必要的設(shè)設(shè)計，太陽能能電池和蓄電電池的選型，太太陽能電池支支架的設(shè)計，逆逆變器的選型型和設(shè)計，以以及控制、測測量系統(tǒng)的選選型和設(shè)計。對對于大型太陽陽能電池發(fā)電電系統(tǒng)，還要要有方陣場的的設(shè)計、防雷雷接地的設(shè)計計、配電系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計以及及輔助或備用用電源的選型型和設(shè)計。軟軟件設(shè)計由于于牽涉到復雜雜的輻射量、安安裝傾角以及及系統(tǒng)優(yōu)化的的設(shè)計計算，一一般是由計算算機來完成；；在要求不太太嚴格的情況況下，也可以以采取估算的的辦法。太陽能輻射原原理：太陽陽電池發(fā)電的的全部能量來來自于太陽，也也就是說，太太陽電池方陣陣面上所獲得得的輻射量決決定了它的發(fā)發(fā)電量。太陽陽電池方陣面面上所獲得輻輻射量的多少少與很多因素素有關(guān)：當?shù)氐氐木暥龋：０?，大氣的的污染程度或或透明程度，一一年當中四季季的變化，一一天當中時間間的變化，到到達地面的太太陽輻射直、散散分量的比例例，地表面的的反射系數(shù)，太太陽電池方陣陣的運行方式式或固定方陣陣的傾角變化化以及太陽電電池方陣表面面的清潔程度度等。要想較較為準確地推推算出太陽電電池方陣面上上所獲得的輻輻射量，必須須對太陽輻射射的基本概念念有所了解。太陽輻射的基本本定律太陽輻射的直散散分離原理、布布格－朗伯定定律和余弦定定律是我們所所要了解的三三條最基本的的定律。直散分離原理：：大地表表面（即水平平面）和方陣陣面（即傾斜斜面）上所接接收到的輻射射量均符合直直散分離原理理，只不過大大地表面所接接收到的輻射射量沒有地面面反射分量，而而太陽電池方方陣面上所接接收到的輻射射量包括地面面反射分量：：Qp=Spp+DpQT=ST+DT+RTQp:水平面面總輻射Sp:水平面面直接輻射Dp:水平面面散射輻射QT:傾斜斜面總輻射ST:傾斜面面直接輻射DT:傾斜面面地面反射布格-朗伯定律律:SD’=SS0FmS0：太陽常數(shù)數(shù)13500W/m2SD’：直接輻輻射強度F:大氣透明明度m:大氣質(zhì)量量m=1//SinPP/P0:太陽高度角角Po:標準大氣壓壓Sin=SSinSinn+CosCoosCoss:太陽赤緯角角=23.5Siin(3600*(2844+N)/3365)：當?shù)鼐暥龋?－90）：時角（地球球自轉(zhuǎn)一周360度，24小時）15度度/小時或4分鐘/度余弦定律:Sp’=SSD’SinST’=SD’COSDT’=DDp’(1+CossZ)/2RT’=QQp’(1-CossZ)/2QT=STT+DT+RT太陽電池發(fā)電電系統(tǒng)的設(shè)計計(以某高山氣氣象站為例)：當?shù)貧庀蟮乩項l條件：由當?shù)氐貧庀蟛块T提提供前10年的平均數(shù)數(shù)據(jù)。緯度:北緯緯30-445度經(jīng)度:東經(jīng)990-1200度海拔:10000-40000米最長陰雨天:3天天水平面全年總輻輻射量為:1165千卡/厘米2。太陽電池方陣面面上的總輻射射為180千卡/厘米2。負載情況編號負載名稱負載功率(瓦)每日工作時間(小時)每日耗電(瓦時)1遙測儀(自動站站)AC30W247202微機、打印機AC330W619803照明AC80W54004通信設(shè)備AC100W1212005合計540W4300電源系統(tǒng)容量設(shè)設(shè)計步驟:①太陽電池組組件的選型：：太陽電池選用秦秦皇島華美光光伏電源系統(tǒng)統(tǒng)有限公司的的組件型號為：33DD1312XX310開路電壓：211V短路電流：2..4A峰值電壓：177V峰值電流：2..235A峰值功率：388Wp②計算等效的的峰值日照時時數(shù)：全年峰值日照時時數(shù)為:1800000×0.01116=20888小時0.0116為為將輻射量((卡/cm2))換算成峰值值日照時數(shù)的的換算系數(shù)::峰值日照定義::1000毫瓦/cm22=0.1瓦瓦/cm21卡=4.118焦耳=4.118瓦秒1小時=36000秒則:1卡//cm2=44.18瓦秒秒/卡/(36000秒/小時×0.1瓦/cm2))=0.01116小時時cm2/卡于是:1880000卡卡/cm2年×0.01116小時cm2//卡=20888小時/年平均每日峰值日日照時數(shù)為：：2088÷365＝5.72小時時/日③根據(jù)系統(tǒng)工工作電壓等級級確定太陽電電池組件的串串聯(lián)數(shù)：系統(tǒng)工作電壓一一般選擇原則則：戶用系統(tǒng)統(tǒng)為12VDC或24VDC；通信系統(tǒng)統(tǒng)為48VDC；電力系統(tǒng)為1110VDC；大型電站站為220VDDC％或更高。每塊標準組件峰峰值電壓為17V，設(shè)計為對對12V蓄電池池充電，4塊組件串聯(lián)聯(lián)對48V蓄電池池充電，因此此，所需太陽陽電池的串聯(lián)聯(lián)數(shù)為4塊。④計算每日負負載耗電量為為：43000Wh÷48V＝89.6AAh⑤計算所需太太陽電池的總總充電電流為為：89.66Ah×1.02//(5.722h×0.9×0.8)＝22.199A其中：0.99:蓄電池池的充電效率率0.8::逆變器效率率1.022:20年年內(nèi)太陽電池池衰降，方陣陣組合損失，塵塵埃遮擋等綜綜合系數(shù)。⑥計算所需太太陽電池的并并聯(lián)數(shù)為：22.19A÷÷2.2355A/塊＝10塊⑦計算所需太太陽電池的總總功率為：（10×4）塊塊×38峰瓦/塊＝1520峰瓦瓦⑧計算所需蓄蓄電池容量：：蓄電池選用江蘇蘇雙登全密封封閥控式工業(yè)業(yè)用鉛酸蓄電電池889.6Ahh/天×3天(連續(xù)陰雨天天數(shù))÷0.688＝400Ahh0.68:蓄電電池放電深度度。選用GFM--400型蓄蓄電池(10小時放電電率的額定容容量為4000安時)24只（48V）。上面的計算可以以由設(shè)計軟件件在幾分鐘之之內(nèi)完成，下下面給出一個個計算實例：：深圳中興通信工工程太陽能系系統(tǒng)容量計算算（負荷容量量:10000瓦,站址:蘇丹）序號項目單位數(shù)量備注1年水平面總輻射射量Cal/cm221800002年太陽電池板傾傾斜面總輻射射量Cal/cm222070003年1000峰瓦瓦太陽電池發(fā)發(fā)電量KWh2401(總輻射量*00.01166)4日1000峰瓦瓦太陽電池發(fā)發(fā)電量WpHr6.58(年發(fā)電量/3365天)5系統(tǒng)電壓(DCC)V48根據(jù)電路系統(tǒng)要要求決定系統(tǒng)統(tǒng)電壓大小6組件峰值電壓V17.5根據(jù)組件具體情情況填寫電壓壓大小7組件峰值電流A2根據(jù)組件具體情情況填寫電流流大小8組件峰值功率Wp38根據(jù)組件具體情情況填寫Wpp大小9組件串聯(lián)個4視系統(tǒng)電壓大小小決定串聯(lián)個個數(shù)10負荷容量W100011負荷平均每天工工作時間小時2412日負荷消耗Whh電量Wh24000(負荷容量W**負荷日工作作時間)13逆變器效率%1無逆變器14日負荷消耗Ahh電量Ah500.0日負荷消費電量量W/系統(tǒng)電壓壓/逆變效率15需要太陽電池的的電流量A99.75日負荷Ah/日日WpHr//充電效率*PPV綜合損失失率16需要太陽電池組組件的并聯(lián)數(shù)數(shù)個50需要太陽電池的的電流量/組件峰值電電流17需要太陽電池組組件功率Wp758118蓄電池電壓V4819最長陰雨天天數(shù)320蓄電池放電深度度%0.821需要的蓄電池容容量Ah187522選定蓄電池容量量Ah200048V/20000Ah23選定蓄電池容量量Wh9600024系統(tǒng)蓄電池單價價元/Wh1.225系統(tǒng)蓄電池價格格元11520026系統(tǒng)太陽電池單單價元/Wp45含支架27系統(tǒng)太陽電池費費用元34116128控制器價格元20000輸入12路每路路20A，輸出出2路每路20AA29逆變器價格元30其他元31合計元47636132三．光伏電源充充放電控制器器：1．控制器的功功能：高壓（HVD）斷斷開和恢復功功能：控制器器應(yīng)具有輸入入高壓斷開和和恢復連接的的功能。欠壓（LVG）告告警和恢復功功能：當蓄電電池電壓降到到欠壓告警點點時，控制器器應(yīng)能自動發(fā)發(fā)出聲光告警警信號。（3）低壓壓（LVD）斷開和恢恢復功能：這這種功能可防防止蓄電池過過放電。通過過一種繼電器器或電子開關(guān)關(guān)連結(jié)負載，可可在某給定低低壓點自動切切斷負載。當當電壓升到安安全運行范圍圍時，負載將將自動重新接接入或要求手手動重新接入入。有時，采采用低壓報警警代替自動切切斷。（4）保護功能能：①防止任何負負載短路的電電路保護。②防止充電控控制器內(nèi)部短短路的電路保保護。③防止夜間蓄蓄電池通過太太陽電池組件件反向放電保保護。④防止負載、太太陽電池組件件或蓄電池極極性反接的電電路保護。⑤在多雷區(qū)防防止由于雷擊擊引起的擊穿穿保護。（5）溫度度補償功能：：當蓄電池溫溫度低于２５５℃時，蓄電池池應(yīng)要求較高高的充電電壓壓，以便完成成充電過程。相相反，高于該該溫度蓄電池池要求充電電電壓較低。通常鉛酸蓄蓄電池的溫度度補賞系數(shù)為為－5mv/oC/CELLL。2．控制器的基基本技術(shù)參數(shù)數(shù)：太陽電池輸入路路數(shù)：1――12路最大充電電流：：最大放電電流：：控制器最大自身身耗電不得超超過其額定充充電電流的11%（5）通過控制制器的電壓降降不得超過系系統(tǒng)額定電壓壓的5%（6）輸入輸出出開關(guān)器件：：繼電器或MOSFEET模塊（7）箱體結(jié)構(gòu)構(gòu)：臺式、壁壁掛式、柜式式（8）工作溫度度范圍：－115C—＋55℃（9）環(huán)境濕度度：90％3．控制器的分分類：光光伏充電控制制器基本上可可分為五種類類型：并聯(lián)型型、串聯(lián)型、脈脈寬調(diào)制型、智智能型和最大大功率跟蹤型型。并聯(lián)型控制器：：當蓄電池充充滿時，利用用電子部件把把光伏陣列的的輸出分流到到內(nèi)部并聯(lián)電電阻器或功率率模塊上去，然然后以熱的形形式消耗掉。因因為這種方式式消耗熱能，所所以一般用于于小型、低功功率系統(tǒng)，例例如電壓在１１２伏、２００安以內(nèi)的系系統(tǒng)。這類控控制器很可靠靠，沒有如繼繼電器之類的的機械部件。串聯(lián)型控制器：：利用機械繼繼電器控制充充電過程，并并在夜間切斷斷光伏陣列。它它一般用于較較高功率系統(tǒng)統(tǒng)，繼電器的的容量決定充充電控制器的的功率等級。比比較容易制造造連續(xù)通電電電流在４５安安以上的串聯(lián)聯(lián)控制器。脈寬調(diào)制型控制制器：它以PWM脈沖方式開開關(guān)光伏陣列列的輸入。當當蓄電池趨向向充滿時，脈脈沖的頻率和和時間縮短。按按照美國桑地地亞國家實驗驗室的研究，這這種充電過程程形成較完整整的充電狀態(tài)態(tài)，它能增加加光伏系統(tǒng)中中蓄電池的總總循環(huán)壽命。智能型控制器：：采用帶CPU的單片機（如如Inteel公司的MCS51系列或Microochip公司PIC系列）對光光伏電源系統(tǒng)統(tǒng)的運行參數(shù)數(shù)進行高速實實時采集，并并按照一定的的控制規(guī)律由由軟件程序?qū)温坊蚨嗦仿饭夥嚵羞M進行切離/接通控制。對對中、大型光光伏電源系統(tǒng)統(tǒng)，還可通過過單片機的RS232接口配合MODEM調(diào)制解調(diào)器器進行遠距離離控制。最大功率跟蹤型型控制器：將太陽電池池的電壓U和電流I檢測后相乘乘得到功率PP，然后判斷斷太陽電池此此時的輸出功功率是否達到到最大，若不不在最大功率率點運行，則則調(diào)整脈寬，調(diào)調(diào)制輸出占空空比D，改變充電電電流，再次次進行實時采采樣，并作出出是否改變占占空比的判斷斷，通過這樣樣尋優(yōu)過程可可保證太陽電電池始終運行行在最大功率率點，以充分分利用太陽電電池方陣的輸輸出能量。同同時采用PWWM調(diào)制方式式，使充電電電流成為脈沖沖電流，以減減少蓄電池的的極化，提高高充電效率。4．控制器的基基本電路和工工作原理：⑴單路并聯(lián)型充充放電控制器器：并聯(lián)型充放電控控制器充電回回路中的開關(guān)關(guān)器件T1是并聯(lián)在太太陽電池方陣陣的輸出端，當當蓄電池電壓壓大于“充滿切離電電壓”時，開關(guān)器器件T1導通，同時時二極管D1截止，則太太陽電池方陣陣的輸出電流流直接通過T1短路泄放，不不再對蓄電池池進行充電，從從而保證蓄電電池不會出現(xiàn)現(xiàn)過充電，起起到“過充電保護”作用。D1為防“反充充電二極管”，只有當太太陽電池方陣陣輸出電壓大大于蓄電池電電壓時，D1才能導通，反反之D1截止，從而而保證夜晚或或陰雨天氣時時不會出現(xiàn)蓄蓄電池向太陽陽電池方陣反反向充電，起起到“放反向充電電保護”作用。開關(guān)器件T2為為蓄電池放電電開關(guān)，當負負載電流大于于額定電流出出現(xiàn)過載或負負載短路時，T2關(guān)斷，起到“輸出過載保保護”和“輸出短路保保護”作用。同時時，當蓄電池池電壓小于“過放電壓”時，T2也關(guān)斷，進進行“過放電保護”。D2為“防反接接二極管”，當蓄電池池極性接反時時，D2導通使蓄電電池通過D2短路放電，產(chǎn)產(chǎn)生很大電流流快速將保險險絲BX燒斷，起到“防蓄電池反反接保護”作用。檢測控制電路隨隨時對蓄電池池電壓進行檢檢測，當電壓壓大于“充滿切離電電壓”時使T1導通進行“過充電保護”；當電壓小于“過放電壓”時使T2關(guān)斷進行“過放電保護”。⑵串聯(lián)型充放放電控制器：：串聯(lián)型充放電控控制器和并聯(lián)聯(lián)型充放電控控制器電路結(jié)結(jié)構(gòu)相似，唯唯一區(qū)別在于于開關(guān)器件T1的接法不同同，并聯(lián)型T1并聯(lián)在太陽陽電池方陣輸輸出端，而串串聯(lián)型T1是串聯(lián)在充充電回路中。當當蓄電池電壓壓大于“充滿切離電電壓”時，T1關(guān)斷，使太太陽電池不再再對蓄電池進進行充電，起起到“過充電保護”作用。其它元件的作用用和串聯(lián)型充充放電控制器器相同，不再再贅述。3．檢測控制電電路的組成和和工作原理：：檢測控制電路包包括過壓檢測測控制和欠壓壓檢測控制兩兩部分。檢測控制電路是是由帶回差控控制的運算放放大器組成。A1為過壓檢測測控制電路，A1的同相輸入入端由W1提供對應(yīng)“過壓切離”的基準電壓壓，而反相輸輸入端接被測測蓄電池，當當蓄電池電壓壓大于“過壓切離電電壓”時，A1輸出端G1為低電平，關(guān)關(guān)斷開關(guān)器件件T1，切斷充電電回路，起到到過壓保護作作用。當過壓壓保護后蓄電電池電壓又下下降至小于“過壓恢復電電壓”時，A1的反相輸入入電位小于同同相輸入電位位，則其輸出出端G1由低電平跳跳變至高電平平，開關(guān)器件件T1由關(guān)斷變導導通，重新接接通充電回路路?！斑^壓切離門門限”和“過壓恢復門門限”由W1和R1配合調(diào)整。A2為欠壓檢測測控制電路，其其反相端接由由W2提供的欠壓壓基準電壓，同同相端接蓄電電池電壓（和和過壓檢測控控制電路相反反），當蓄電電池電壓小于于“欠壓門限電電平”時，A2輸出端G2為低電平，開開關(guān)器件T2關(guān)斷，切斷斷控制器的輸輸出回路，實實現(xiàn)“欠壓保護”。欠壓保護護后，隨著電電池電壓的升升高，當電壓壓又高于“欠壓恢復門門限”時，開關(guān)器器件T2重新導通，恢恢復對負載供供電。“欠壓保護門門限”和“欠壓恢復門門限”由W2和R2配合調(diào)整。5．小型單路充充放電控制器器產(chǎn)品實例：：⑴此⑵主要技術(shù)指指標:系統(tǒng)電電壓：DDC12VV電V充8.過V壓.⑶控制器電路路工作原理：：①蓄電池充滿滿檢測及充滿滿恢復電路：：A3和A4為控控制板充滿檢檢測電路，當當蓄電池電壓壓高于14.8V時，經(jīng)運算放大大器電平比較較后使U2C－8和U2D-114先后由低電電平上跳至高高電平,發(fā)出蓄電池池充滿切離信信號M和N;經(jīng)T1—T4驅(qū)動電磁繼繼電器J1—J2動作，使繼繼電器J1—J2的常閉接點Z1—Z2斷開,切斷兩路太太陽電池方陣陣對蓄電池的的充電回路;直到蓄電池池電壓低于26.1—26.3V時經(jīng)運算放放大器電平比比較后使U2C－8和U2D-114先后由高電電平下跳至低低電平,發(fā)出蓄電池池充滿恢復信信號m和n，接通兩路路太陽電池充充電回路又重重新恢復對蓄蓄電池進行充充電。②蓄電池欠壓壓檢測及告警警電路：U2B為控制板板欠壓檢測電電路，當蓄電電池電壓低于于21.5時，U2B－7輸出由低電電平上跳至高高電平,發(fā)出蓄電池池欠壓信號L，經(jīng)T5推動后使LED3發(fā)光二極管管點亮，發(fā)出出欠壓告警信信號,同時繼電器J3的常閉接點Z3動作,斷開蓄電池池到負載的放放電回路；直直到蓄電池電電壓高于26.8V解除欠壓告告警信號L,LEED3熄滅,同時接通繼繼電器J3的常閉接點Z3,恢復負載放放電回路的接接通。⑷安裝及操作作使用·用導線將四副副連接插頭分分別與兩路太太陽電池、蓄蓄電池和負載載相連接。注注意正極接紅紅線，負極接接黑線?！⑺母辈孱^、插插座正確連接接，順序為：①先接蓄電池池，②再接太陽電電池，③最后接負載載。注意:必須按上述述順序連接!⑸故障排除指指導·當蓄電池電壓壓在正常范圍圍內(nèi)而控制器器沒有輸出，請請檢查更換控控制器側(cè)面的的保險(5A)?！ぎ斣O(shè)備遭到雷雷擊時，可打開盒蓋蓋，更換電路板板上的兩只藍藍色(或黃色)的壓敏電阻阻。換好后可可繼續(xù)使用?！と绻霈F(xiàn)充滿滿指示燈頻繁繁地點亮熄滅滅,這種情況大大多是由于蓄蓄電池出現(xiàn)故障,可換用一塊塊新的蓄電池池重新開機。6．普通型柜式式充放電控制制器產(chǎn)品實例例：………JKCKK-48V/50A型光伏電電源控制器⑴功能和控制制器主電路：：JKCK-488V/50A型光伏電電源控制器是是用于太陽能能電源系統(tǒng)中中，控制太陽陽能電池給蓄蓄電池充電以以及蓄電池給給負載供電的的電子設(shè)備?？乜刂破髦麟娐仿穲D如下：⑵主要技術(shù)指指標：①太陽能電池池：額定輸入入功率為25500Wp，6路方陣輸入入，最大充電電電流為50A。②蓄電池：標標稱電壓48V。③輸出：448V/40A。④防反充：晚晚上或陰雨天天氣時，阻斷斷蓄電池電流流倒流向太陽陽能電池。⑤充滿控制：：當蓄電池電電壓上升到56.4VV(±0.5V))時，進行充充滿控制，將將太陽能電池池方陣逐路切切離充電回路路,充滿恢復電電壓為52V((±0.5VV)。⑥欠壓指示及及告警：當蓄蓄電池電壓下下降到44V(±0.5V))時，進行過過放指示并蜂蜂鳴器告警。通通知用戶應(yīng)立立即給蓄電池池充電，否則則蓄電池將過過放電，從而而影響蓄電池池的壽命,欠壓恢復電電壓為48V(±0.5V))。⑶太陽能光伏伏電源系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)框圖：⑷工作原理：：JKCK-488V/50型太陽能電電源控制器，接接入6路太陽能電電池方陣，給給標稱為488V的蓄電池池組充電，輸輸出為48VV/40A。當蓄電池電壓上上升到56..4V(±0.5V))時，進行充充滿控制，將將太陽能電池池方陣逐路切切離充電回路路。充滿1~~充滿6指示被切離離充電回路的的方陣組數(shù)（充充滿1表示第一路路被切離，充充滿2表示第二路路被切離，充充滿3表示第三路路被切離，充充滿4表示第四路路被切離，充充滿5表示第五路路和第六路被被切離，充滿滿6表示第六路路被切離）。當當蓄電池電壓壓下降到52V(±0.5V))時，重新將將方陣逐路重重新接入充電電回路，相應(yīng)應(yīng)的指示燈滅滅。當蓄電池電壓下下降到44V(±0.5V))時，進行過過放指示，面面板上過放指指示燈亮，同同時蜂鳴器告告警。當蓄電電池電壓回升升到48V(±0.5V))時，過放指指示燈滅。⑸控制器面板板及布局說明明：①面板說明((見下面控制制器布局連線線圖)：太陽能充電電流流表：顯示太太陽能電池方方陣向蓄電池池充電的充電電電流。蓄電池電壓表((100V))：顯示蓄電電池電壓。輸出電流表(220A)：顯顯示蓄電池向向負載的供電電電流。充滿1~充滿66指示燈：充充滿指示燈指指示被切離充充電回路的方方陣路數(shù)。欠壓指示燈：當當蓄電池電壓壓下降到444V時，欠壓壓指示燈亮。②布局說明((見圖3.3)：空氣開關(guān)：K11為第1路太陽能電電池方陣的正正極輸入端和和開關(guān)。K2為為第2路太陽能電電池方陣的正正極輸入端和和開關(guān)。K3為為第3路太陽能電電池方陣的正正極輸入端和和開關(guān)。K4為為第4路太陽能電電池方陣的正正極輸入端和和開關(guān)。K5為為第5路太陽能電電池方陣的正正極輸入端和和開關(guān)。K6為為第6路太陽能電電池方陣的正正極輸入端和和開關(guān)。K7為為48V正極輸輸出端和開關(guān)關(guān)。BX是主控制板板保險，60A。⑹使用與維護護：①打開機器包包裝，安裝固固定好機器，查查看機內(nèi)元器器件是否松動動。②參看控制器器布局連線圖圖按步驟接線線：

將主控制板用用保險BX(拔下，并將將空氣開關(guān)KK1~K7打到關(guān)斷狀狀態(tài)。

將蓄電池的負負極連至匯流流條，蓄電池池的正極連至至下邊的BX下端。前面面板的蓄電池池電壓表應(yīng)有有指示。

將第1~6路路太陽能電池池方陣的正極極連接到空氣氣開關(guān)K1~~K6的下端，負負極連接到下下邊的匯流條條。

將DC-488V負載的正正極(48V端)連接到輸出出空氣開關(guān)KK7的下端，負負極連接到下下邊的匯流條條。注意：(1)必必須按照上述述步驟，先連連接蓄電池，再再連接太陽能能電池，最后后連接負載。(2)控制器內(nèi)下邊的匯流條為控制器的負端，供連接第1~6路太陽能電池方陣的負極、蓄電池組的負極以及負載的負極使用。③確認導線連連接完全無誤誤后，按上保保險BX，合上空氣氣開關(guān)K1~~K6。初次開機機時，在有日日照的情況下下前面板的太太陽能充電電電流表應(yīng)有指指示。再合上上空氣開關(guān)KK7，待負載開開機后，前面面板的輸出電電流表應(yīng)有指指示。④維護：JKKCK-488V/40A型太陽能電電源控制器為為全自動控制制設(shè)備，無需需人工操作。如如無電壓輸出出，請檢查空空氣開關(guān)K7是否合上、保保險盒BX是否熔斷。如如控制器失去去控制，請檢檢查保險BX是否熔斷。7．智能型壁掛掛式充放電控控制器產(chǎn)品實實例：⑴功能：JKZK光伏電電源智能控制制器是用于太太陽能電源系系統(tǒng)中，控制制多路太陽能能電池方陣對對蓄電池充電電以及蓄電池池給負載供電電的自動控制制設(shè)備。該控控制器采用高高速CPU微處理器和和高精度A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器,構(gòu)成一個微微機數(shù)據(jù)采集集和監(jiān)測控制制系統(tǒng)。既可可快速實時采采集光伏系統(tǒng)統(tǒng)當前的工作作狀態(tài)，又可可詳細積累PV站的歷史數(shù)數(shù)據(jù)，為評估估PV系統(tǒng)設(shè)計的的合理性及檢檢驗系統(tǒng)部件件質(zhì)量的可靠靠性提供了準準確而充分的的依據(jù)。此外外，該控制器器還具有串行行通信數(shù)據(jù)傳傳輸功能，可可將多個光伏伏系統(tǒng)子站進進行集中管理理和遠距離控控制。⑵智能控制器器主要技術(shù)指指標：系統(tǒng)工作電壓：：-48V最大充電電流：：100A最大放電電流：：50A太陽電池輸入路路數(shù)：4路蓄電池輸入路數(shù)數(shù)：2路輸入輸出開關(guān)器器件：繼電器器或MOSFEET模塊箱體結(jié)構(gòu)：壁掛掛式工作溫度范圍：：－15C—＋55℃環(huán)境濕度：900％⑶智能控制器器的功能和特特點①采用先進的的“強充(BOOSST)/遞減(TAPEER)/浮充(FLOAAT)自動轉(zhuǎn)換充充電方法”（參見控制制器充電流程程圖），依據(jù)據(jù)蓄電池組端端電壓的變化化趨勢自動控控制6路太陽電池池方陣的依次次接通或切離離，既可充分分利用寶貴的的太陽電池資資源，又可保保證蓄電池組組安全而可靠靠的工作。當電壓系系統(tǒng)出現(xiàn)蓄電電池過充電、過過放電及工作作回路過電流流等故障時，控控制器可立即即發(fā)出聲光告告警信號，并并且切斷主電電路中的有關(guān)關(guān)回路。②蓄電池強充充電/遞減方式充充電/浮充電自動動轉(zhuǎn)換強充電轉(zhuǎn)遞減充充電的上限電電壓可調(diào)范圍圍：54-688V浮充電保持電壓壓的電壓可調(diào)調(diào)范圍：48-544V(浮充電電上限電壓和和下限電壓之之差：2-33V)強迫進入強充電電的電壓可調(diào)調(diào)范圍：48-600V③蓄電池過放放電告警(聲,光)：蓄電池過放點的的電壓可調(diào)范范圍：42-488V蓄電池過放恢復復點的電壓可可調(diào)范圍：42-600V④過壓自動保保護：蓄電池過壓點的的電壓可調(diào)范范圍：56-722V蓄電池過壓恢復復點的電壓定定在低于過壓壓點4V處。⑤控制門限的的確定值可由由鍵盤輸入調(diào)調(diào)整，進入調(diào)調(diào)整需輸入口口令，以免非非專職人員誤誤操作。⑥采用高精度度12位串行A/D轉(zhuǎn)換器，對“當前狀態(tài)參參數(shù)”進行實時快快速采集。并并存至掉電不不丟失數(shù)據(jù)的的EEPROOM存儲器中。該該存儲器還可可保存前32天的“歷史數(shù)據(jù)”。⑦“當前數(shù)據(jù)”、“歷史數(shù)據(jù)”及“控制設(shè)置參參數(shù)”等可由4×4矩陣按鍵選選擇，并由16×2字符液晶顯顯示器顯示工工作狀態(tài)及統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)：太陽電池：6路路太陽電池方方陣的充電電電流總充電電流：0-100A蓄電池電壓：標標稱48V(0-800V)負載電壓：0--80V負載電流：0--50A通信參數(shù)設(shè)置顯顯示：波特率率96000數(shù)據(jù)格式：8位位數(shù)據(jù)位,11位終止位,無奇偶校驗驗位統(tǒng)計數(shù)據(jù)：過去32天每天天的充電電量量：12200AH過去32天每天天的放電電量量：12200AH過去32天每天天的最高蓄電電池電壓：0-800V過去32天每天天的最低蓄電電池電壓：0-800V充電控制設(shè)置顯顯示(缺省值)：強充電上限電壓壓：60VV遞減電壓下限：：56V浮充電壓上限：：56V浮充電壓下限：：54V進入強充電壓：：49.6VV狀態(tài)轉(zhuǎn)變延時：：1分鐘輸出控制設(shè)置顯顯示：蓄電池過放電電電壓：44..8V蓄電池過放恢復復電壓：511.2V蓄電池過壓點::：64V過放、過壓切斷斷輸出前的延延時時間：2200秒注：（1）開機機上電時顯示示蓄電池電壓壓。（2）當當10分鐘無鍵鍵按下時，自自動關(guān)閉液晶晶屏。⑧通信功能：：主站與每臺臺控制器可以以進行遠距離離數(shù)據(jù)傳送⑷控制器的組組成及各部分分的作用①信號調(diào)理電電路：直流電壓信號：：如蓄電池端端電壓，太陽陽電池方陣開開路電壓，負負載電壓等。其中太陽電電池方陣電壓壓測量時，由由于該電源系系統(tǒng)采用蓄電電池正極接地地方式，將導導致太陽電池池電壓的測量量在白天為負負電壓，晚上上為正電壓（對對控制器參考考地而言）。直流電流信號：：如蓄電池充充電電流，放放電電流，太太陽電池方陣陣電流等。溫度信號：環(huán)境境溫度。②多路模擬開開關(guān)和串行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器器：以上不同類型型的模擬信號號，不論是正正負極性的直直流電壓，高高至100A的直流電流流，還是微弱信信號的溫度傳傳感器，經(jīng)信號調(diào)理理后統(tǒng)一變成成5V的標準信號號。但該控制制器采用12位串行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器器，每一時刻刻只能處理一一路模擬輸入入信號，因此此需經(jīng)多路模模擬開關(guān)，由CPU發(fā)出選通地地址，經(jīng)串行行A/D轉(zhuǎn)換器依次次轉(zhuǎn)換為對應(yīng)應(yīng)的12位二進制數(shù)數(shù)字信號，送送CPU進行數(shù)據(jù)處處理。因該控控制器輸出輸輸入的開關(guān)量量較多，占用用大量的I/O口線，所以以采用串行A/D只占用少量I/O口線，以便便省出口線供供其它開關(guān)量量使用。此外外，采用12位A/D，可提高采采樣信號的測測量精度。③CPU、EEPROOM、RAM、I/O單片微處理理器：本機采用AATMEL公司的單片片機，具有集集成度高、內(nèi)內(nèi)存容量大、寬寬工作電壓范范圍、運行速速度快、低功功耗等獨特優(yōu)優(yōu)點。它不需需增加外圍芯芯片即可獨立立構(gòu)成一個完完整的8位微處理器器單片機，是是近年來新推推出的很有推推廣價值的新新型芯片。③LCD液晶晶顯示器：采用166位*2行帶背光字字符型液晶顯顯示器模塊，具具有字符顯示示清晰、屏幕顯示格格式可靈活編編程、背光亮亮度、對比度度可控、耗電電小等優(yōu)點。為為避免平時不不需觀察屏幕幕也一直開亮亮度顯示，本本控制器可定定時查詢，如如果超過10分鐘無按鍵鍵操作，將自自動關(guān)閉LCD顯示器，以以節(jié)約功耗，當當需要顯示時時，按任意鍵鍵可自動恢復復顯示。④4*4自定定義矩陣鍵盤盤：由于該機機采集當前數(shù)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)數(shù)據(jù)和控制設(shè)設(shè)置參數(shù)較多多，而LCD顯示只有兩兩行，每行顯顯示16個字符，所所以設(shè)計有4*4矩陣鍵盤，分分別定義16個按鍵，通通過選擇不同同的按鍵，可可使LCD顯示器分屏屏顯示蓄電池池電壓、負載載電壓、6路太陽電池池方陣電壓、充充電電流、放放電電流等參參數(shù)，前32天的歷史數(shù)數(shù)據(jù)瀏覽和控控制設(shè)置參數(shù)數(shù)的改變，也也可選擇對應(yīng)應(yīng)按鍵進行操操作。該鍵盤設(shè)計為為防潮型薄膜膜鍵盤，厚度度薄、尺寸小小、密封性能能好、按鍵通通斷可靠性高高。⑤RS2322異步串行通通訊接口：對于偏遠遠地區(qū)（高山山、海島、邊邊疆等）的光光伏電站，由由于交通不便便，技術(shù)和經(jīng)經(jīng)濟力量薄弱弱，為保證光光伏系統(tǒng)長期期可靠運行，本本控制器設(shè)計計有RS232異步串行通通訊接口，可可將下位機采采集存儲的“當前數(shù)據(jù)”、“歷史數(shù)據(jù)”、“控制設(shè)置參參數(shù)”串行傳輸至至上位機。⑸充電流程框框圖：注：（1）X＝1－6，X通X斷表示6路太陽能電電池方陣的工工作狀態(tài)（2）V「1」－V「6」為遞減充充電方式的6個中間給定定值（3）Vfx,,Vfd為浮充電方方式的最大電電壓和最小電電壓（4）Vfz為強迫浮充充電專強充電電方式的設(shè)定定電壓⑹智能控制器器使用方法打開面板電源源開關(guān)，LCD液晶顯示屏屏顯示開機工工作時間。①“當前數(shù)據(jù)”的顯示：按下面板上自定定義鍵盤的對對應(yīng)按鍵，LCD將對應(yīng)顯示“太陽電池方方陣電壓、電電流”、“蓄電池電壓”、“負載電壓”、“充電電流”、放電電流“等數(shù)據(jù)。②“控制設(shè)置參參數(shù)“的修改：按下鍵盤的“控制設(shè)置鍵“，輸入口令令數(shù)字碼后，再再依次顯示”最大強充電電壓“、“強充遞減電電壓”、“浮充最大電電壓“、”浮充最小電電壓“、”強迫轉(zhuǎn)強充充電壓“、”蓄電池溫度度補償系數(shù)“、”狀態(tài)改變延延時時間“等原有數(shù)值值。按下”加“或”減“鍵，可分別別改變某設(shè)置置參數(shù)，直到到顯示”存改變數(shù)據(jù)據(jù)嗎？“提示時，按”加“鍵表示存，按按其它鍵表示示不存。③“負載設(shè)置參參數(shù)“的修改：依次按下“負載設(shè)置鍵“，將分別顯顯示蓄電池”過壓告警點“、”欠壓告警點“、”欠壓恢復點“、“狀態(tài)改變延延時時間”等參數(shù)的原原來數(shù)值，同同上，按“加”或“減”鍵分別改變變參數(shù)后，待待出現(xiàn)“存改變數(shù)據(jù)據(jù)嗎？”提示時，再再按“加”鍵存儲記憶憶，按其它鍵鍵則放棄修改改。④“通訊設(shè)置參參數(shù)“的修改：按下下“通訊設(shè)置鍵“，將顯示現(xiàn)現(xiàn)場光伏電站站的”站號的原來來值，同上。按“加”、“減”鍵分別改變參數(shù)后，待出現(xiàn)“存改變數(shù)據(jù)嗎？”提示時，再按“加”鍵存儲記憶，按其它鍵則放棄修改。⑤“歷史數(shù)據(jù)”瀏覽：按下“歷史數(shù)據(jù)瀏瀏覽鍵”LCD屏顯示上月月第一天“當天最大電電壓”、“當天最小電電壓”、“當天充電電電量”、“當天放電電電量”四個數(shù)。然然后按“加”或“減”鍵，則分屏屏顯示第二天天、第三天等等歷史數(shù)據(jù)。⑺智能控制器器的維護與保保養(yǎng)：①智能控制器器的自檢驗功功能：按下“系統(tǒng)自檢”鍵后，再按“確認”鍵，則LCD顯示出“充電狀態(tài)號”、“六個太陽電電池方陣通斷斷”、“蓄電池端電電壓”等。由此可可根據(jù)“控制設(shè)置參參數(shù)”判斷控制器器電路工作是是否正常。②本機為減小小功耗，設(shè)計計有定時自動動滅屏程序，當當超過10分鐘無按鍵鍵操作時，LCD液晶顯示器器將自動關(guān)閉閉。此時不要要誤認為是機機器故障，只只要按下任一一鍵，LCD即可恢復正正常顯示。③如果按鍵后后LCD仍不顯示，則則應(yīng)檢查右側(cè)側(cè)板內(nèi)穩(wěn)壓電電源板上的保保險絲是否燒燒斷，若是則則更換即可。④注意，本機機設(shè)計為蓄電電池正極接地地，應(yīng)將蓄電電池和太陽電電池方陣的正正極共同接在在右下方接到到銅塊上。四．直流－交流流逆變器：1．逆變器的功功能：逆變器器是電力電子子技術(shù)的一個個重要應(yīng)用方方面。電力電電子技術(shù)是電電力、電子、自自動控制、計計算機及半導導體等多種技技術(shù)相互滲透透與有機結(jié)合合的綜合技術(shù)術(shù)。眾所周周知，整流器器的功能是將將50HZ的交流電整整流成為直流流電。而逆變變器與整流器器恰好相反，它它的功能是將將直流電轉(zhuǎn)換換為交流電。這這種對應(yīng)于整整流的逆向過過程，被稱之之為“逆變”。太陽能電電池在陽光照照射下產(chǎn)生直直流電，然而而以直流電形形式供電的系系統(tǒng)有很大的的局限性。例例如，日光燈燈、電視機、電電冰箱、電風風扇等均不能能直接用直流流電源供電，絕絕大多數(shù)動力力機械也是如如此。此外，當當供電系統(tǒng)需需要升高電壓壓或降低電壓壓時，交流系系統(tǒng)只需加一一個變壓器即即可，而在直直流系統(tǒng)中升升降壓技術(shù)與與裝置則要復復雜得多。因因此，除特殊殊用戶外，在在光伏發(fā)電系系統(tǒng)中都需要要配備逆變器器。逆變器還還具備有自動動調(diào)壓或手動動調(diào)壓功能，可可改善光伏發(fā)發(fā)電系統(tǒng)的供供電質(zhì)量。綜綜上所述，逆逆變器已成為為光伏發(fā)電系系統(tǒng)中不可缺缺少的重要配配套設(shè)備。目前我國光伏發(fā)發(fā)電系統(tǒng)主要要是直流系統(tǒng)統(tǒng)，即將太陽陽電池發(fā)出的的電能給蓄電電池充電，而而蓄電池直接接給負載供電電，如我國西西北地區(qū)使用用較多的太陽陽能戶用照明明系統(tǒng)以及遠遠離電網(wǎng)的微微波站供電系系統(tǒng)均為直流流系統(tǒng)。此類類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡簡單，成本低低廉，但由于于負載直流電電壓的不同（如如１２Ｖ、２２４Ｖ、４８８Ｖ等），很很難實現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)的標準化和和兼容性，特特別是民用電電力，由于大大多為交流負負載，以直流流電力供電的的光伏電源很很難作為商品品進入市場。另另外，光伏發(fā)發(fā)電最終將實實現(xiàn)并網(wǎng)運行行，這就必須須采用交流系系統(tǒng)。隨著我我國光伏發(fā)電電市場的日趨趨成熟，今后后交流光伏發(fā)發(fā)電系統(tǒng)必將將成為光伏發(fā)發(fā)電的主流。2．光伏發(fā)電系系統(tǒng)對逆變器器的技術(shù)要求求：采用交流電電力輸出的光光伏發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)，由光伏陣陣列、充放電電控制器、蓄蓄電池和逆變變器四部分組組成，而逆變變器是其中關(guān)關(guān)鍵部件。光光伏發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)對逆變器的的技術(shù)要求如如下：（１）要求具有有較高的逆變變效率。由于于目前太陽電電池的價格偏偏高，為了最最大限度地利利用太陽電池池，提高系統(tǒng)統(tǒng)效率，必須須設(shè)法提高逆逆變器的效率率。（２）要求具有有較高的可靠靠性。目前光光伏發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)主要用于邊邊遠地區(qū)，許許多電站無人人值守和維護護，這就要求求逆變器具有有合理的電路路結(jié)構(gòu)，嚴格格的元器件篩篩選，并要求求逆變器具備備各種保護功功能，如輸入入直流極性接接反保護，交交流輸出短路路保護，過熱熱、過載保護護等。（３）要求直流流輸入電壓有有較寬的適應(yīng)應(yīng)范圍。由于于太陽電池的的端電壓隨負負載和日照強強度而變化，蓄蓄電池雖然對對太陽電池的的電壓具有鉗鉗位作用，但但由于蓄電池池的電壓隨蓄蓄電池剩余容容量和內(nèi)阻的的變化而波動動，特別是當當蓄電池老化化時其端電壓壓的變化范圍圍很大，如１１２Ｖ蓄電池池，其端電壓壓可在１０ＶＶ～１６Ｖ之之間變化，這這就要求逆變變器必須在較較大的直流輸輸入電壓范圍圍內(nèi)保證正常常工作，并保保證交流輸出出電壓的穩(wěn)定定。（４）在中、大大容量的光伏伏發(fā)電系統(tǒng)中中，逆變器的的輸出應(yīng)為失失真度較小的的正弦波。這這是由于在中中、大容量系系統(tǒng)中，若采采用方波供電電，則輸出將將含有較多的的諧波分量，高高次諧波將產(chǎn)產(chǎn)生附加損耗耗，許多光伏伏發(fā)電系統(tǒng)的的負載為通信信或儀表設(shè)備備，這些設(shè)備備對供電品質(zhì)質(zhì)有較高的要要求。另外，當當中、大容量量的光伏發(fā)電電系統(tǒng)并網(wǎng)運運行時，為避避免對公共電電網(wǎng)的電力污污染，也要求求逆變器輸出出失真度滿足足要求的正弦弦波形。3．逆變器的主主要技術(shù)性能能指標：⑴額定輸出電電壓：在規(guī)定的輸入直直流電壓允許許的波動范圍圍內(nèi)，它表示示逆變器應(yīng)能能輸出的額定定電壓值。對對輸出額定電電壓值的穩(wěn)定定精度有如下下規(guī)定：①在穩(wěn)態(tài)運行行時，電壓波波動范圍應(yīng)有有一個限定，例例如，其偏差差不超過額定定值的±3％或±5％。②在負載突變變（額定負載載的0％50％100％）或或有其它干擾擾因素影響動動態(tài)情況下，其其輸出電壓偏偏差不應(yīng)超過過額定值的±8％或±10％。⑵逆變器應(yīng)具具有足夠的額額定輸出容量量和過載能力力：逆變器的選用，首首先要考慮具具有足夠的額額定容量，以以滿足最大負負荷下設(shè)備對對電功率的需需求。額定輸輸出容量表征征逆變器向負負載供電的能能力。額定輸輸出容量值高高的逆變器可可帶更多的用用電負載。但但當逆變器的的負載不是純純阻性時，也也就是輸出功功率因數(shù)小于于1時，逆變器器的負載能力力將小于所給給出的額定輸輸出容量值。⑶輸出電壓穩(wěn)穩(wěn)定度：在獨立光伏發(fā)電電系統(tǒng)中均以以蓄電池為儲儲能設(shè)備。當當標稱電壓為為12V的蓄電電池處于浮充充電狀態(tài)時，端端電壓可達113.5V，短短時間過充狀狀態(tài)可達155V。蓄電池池帶負荷放電電終了時端電電壓可降至110.5V或或更低。蓄電電池端電壓的的起伏可達標標稱電壓的330％左右。這這就要求逆變變器具有較好好的調(diào)壓性能能，才能保證證光伏發(fā)電系系統(tǒng)以穩(wěn)定的的交流電壓供供電。輸出電壓穩(wěn)定度度表征逆變器器輸出電壓的的穩(wěn)壓能力。多多數(shù)逆變器產(chǎn)產(chǎn)品給出的是是輸入直流電電壓在允許波波動范圍內(nèi)該該逆變器輸出出電壓的偏差差百分數(shù)，通通常稱為電壓壓調(diào)整率。高高性能的逆變變器應(yīng)同時給給出當負載由由0％→100％變化化時，該逆變變器輸出電壓壓的偏差百分分數(shù)，通常稱稱為負載調(diào)整整率。性能良良好的逆變器器的電壓調(diào)整整率應(yīng)≤±3％，負載調(diào)調(diào)整率應(yīng)≤±6％。⑷輸出電壓的的波形失真度度：當逆變器輸出電電壓為正弦波波時，應(yīng)規(guī)定定允許的最大大波形失真度度（或諧波含含量）。通常常以輸出電壓壓的總波形失失真度表示，其其值不應(yīng)超過過5％。⑸額定輸出頻頻率：逆變器輸出交流流電壓的頻率率應(yīng)是一個相相對穩(wěn)定的值值，通常為工工頻50Hzz。正常工作作條件下其偏偏差應(yīng)在±1％以內(nèi)。⑹負載功率因因數(shù)：“負載功率因數(shù)數(shù)”表征逆變器器帶感性負載載或容性負載載的能力。在在