2023年《太陽能光伏發(fā)電技術(shù)》期末試卷及答案

1120232023級(jí)《太陽能光伏發(fā)電技術(shù)》試卷一、單項(xiàng)選擇題〔12112分〕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根本上為一個(gè)常數(shù)。這個(gè)輻射強(qiáng)度稱為 _ 。A．大氣質(zhì)量B.太陽常數(shù)C．輻射強(qiáng)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 。AB.逆變器C．太陽電池D.蓄電池太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中， 立電源對(duì)負(fù)載供電這一現(xiàn)象。B.光伏效應(yīng)C．充電效應(yīng)D.霍爾效應(yīng)在太陽電池外電路接上負(fù)載后負(fù)載中便有電流過該電流稱為太陽電池的 A．短路電流B.開路電流C．工作電流D.最大電流地面用太陽電池標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件為在溫度為25℃下大氣質(zhì)量為AM1.5的陽光光譜，輻射能量密度為 W/m2。A．1000 B.1367 C．1353 D.1130蓄電池放電時(shí)輸出的電量與充電時(shí)輸入的電量之比稱為容量 。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)出的電力假設(shè)要供溝通負(fù)載使用的話，實(shí)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(dāng)日照條件到達(dá)肯定程度時(shí)，由于日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.最正確傾角發(fā)電系統(tǒng)中，太陽電池組件外表被污物遮蓋，會(huì)影響整個(gè)太陽電池方陣所發(fā)出的電力，從而產(chǎn)生 。A．霍爾效應(yīng) B.孤島效應(yīng) C．充電效應(yīng)D.熱斑效應(yīng)掌握器對(duì)蓄電池進(jìn)展充放電掌握時(shí)，要求掌握器具有輸入布滿斷開和恢復(fù)接通的功能。如對(duì)12V密封型鉛酸蓄電池掌握時(shí)，其恢復(fù)連接參考電壓值為 。A．13.2V B.14.1V C．14.5V D.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(zhuǎn)換效率 C．光譜響應(yīng) 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．光伏發(fā)電是利用太陽能電池組件將 能直接轉(zhuǎn)變?yōu)?陽能電池組件(SolarModule)是利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性實(shí)現(xiàn) 的一種材的無電地區(qū)，該裝置可以便利地實(shí)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(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)由以下幾局部構(gòu)成：1〕 2〕3〕 4〕 5〕填充因子： 與之比。三、名詞解釋〔本大題共2小題，共12分〕四、簡(jiǎn)述題〔48分，32分〕簡(jiǎn)述光生伏打效應(yīng)。為什么VRLA蓄電池在使用過程中不需加水維護(hù)？光伏發(fā)電系統(tǒng)要求光伏掌握器有哪些根本功能？簡(jiǎn)述準(zhǔn)正弦波逆變器。五、綜合題〔本大題共34分〕1．〔16分〕以下圖是并聯(lián)型掌握器電路圖，表達(dá)其工作原理。252.〔18分〕設(shè)計(jì)太陽能路燈系統(tǒng)。濟(jì)南地區(qū)，負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時(shí)數(shù)8.5h，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。兩個(gè)連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計(jì)最短天數(shù)203.424h。2023級(jí)《太陽能光伏發(fā)電技術(shù)》答案一．選擇題1．B 2．C 3．A 4．C 5．A6．D 7．D 8．B 9．C 10．D11．A 12．B二．填空題太陽能 電能 P-V轉(zhuǎn)換光伏陣列 光伏掌握器 蓄電池組 逆變器 .負(fù)載太陽電池的最大功率 壓和短路電流乘積三、名詞解釋化為硫酸鉛，正極得到電子復(fù)原為硫酸鉛。由于兩極活性物質(zhì)均轉(zhuǎn)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(fù)極產(chǎn)生的氫氣通過轉(zhuǎn)變負(fù)極合金配方，承受〔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H+抑制原理。日照時(shí)間:是指太陽光在一天當(dāng)中從日出到日落實(shí)際的照耀時(shí)間。日照時(shí)數(shù)時(shí):指在某個(gè)地點(diǎn)，一天當(dāng)中太陽光到達(dá)肯定副照度〔一般以氣象臺(tái)測(cè)定的120W/m2為標(biāo)準(zhǔn)〕時(shí)始終到小于此輻照度所經(jīng)過的時(shí)間，日照時(shí)數(shù)小于日照時(shí)間。平均日照時(shí)數(shù):是指某地的一年或假設(shè)干年的日照時(shí)數(shù)總和的平均值。例如，某地202320232053.6h5.63h。峰值日照時(shí)數(shù):是將當(dāng)?shù)氐妮椛淞?，折算成?biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件，〔輻照度1000W/m2〕8.5h，但不行能在這8.5h中太陽的輻照度都1000W/m2。而是從弱到強(qiáng)再?gòu)膹?qiáng)到弱變化的。例：假設(shè)測(cè)得這天累計(jì)的太陽輻射量時(shí)3600W/m2，則這天的峰值日照時(shí)數(shù)就是3.6h。四．簡(jiǎn)答題﹑負(fù)電荷，隨后這些電時(shí)間是相當(dāng)短的。為什么VRLA蓄電池在使用過程中不需加水維護(hù)？VRLAVRLA(02)可通過隔板通道傳送到負(fù)極板外表，復(fù)原為水(H20)，VRLA10%的容量，使氫氣析出時(shí)電位提高，正極消滅氧氣先于負(fù)極消滅氫氣，氧氣通過隔板通道或頂部到達(dá)負(fù)極,負(fù)極被氧化成硫酸鉛，經(jīng)過充電又轉(zhuǎn)變成海綿狀鉛.這是VRLA光伏掌握器應(yīng)具有以下功能：①防止蓄電池過充電和過放電，延長(zhǎng)蓄電池壽命；②防止電池板或光伏方陣、蓄電池極性接反；③防止負(fù)載、掌握器、逆變器和其他設(shè)備內(nèi)部短路；④具有防雷擊引起的擊穿保護(hù)；⑤具有溫度補(bǔ)償?shù)墓δ埽?組)電壓、負(fù)載狀態(tài)、光伏方陣工作狀態(tài)、關(guān)心工作狀態(tài)、關(guān)心電源狀態(tài)、環(huán)境溫度狀態(tài)、故障報(bào)警等。簡(jiǎn)述準(zhǔn)正弦波逆變器。逆變器依據(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。正弦網(wǎng)中的電磁污染。方波逆變器輸出的則是質(zhì)量較差的方波溝通電，其正向最大值到負(fù)向最大值幾乎在同時(shí)產(chǎn)生，這樣對(duì)負(fù)載和逆變器本身造成猛烈的不穩(wěn)定影響。同時(shí)其負(fù)載力量差，僅為額定負(fù)載的40％～60％，電源濾波電容。針對(duì)上述缺點(diǎn)，近年來消滅了準(zhǔn)正弦波(或稱改進(jìn)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(fù)向最大值之間有一個(gè)時(shí)間間隔，使用效果有所改善，但準(zhǔn)正弦波的波形仍舊是由折線組成，屬于方波范疇，連但技術(shù)要求和本錢均高。準(zhǔn)正弦波逆變器可以滿足大局部的用電需求，效率高，噪聲小，售價(jià)適中，因而成為市場(chǎng)中的主流產(chǎn)品。方波逆變器的制作承受簡(jiǎn)易的多諧振蕩2050五．綜合題并聯(lián)型掌握器：也叫旁路型掌握器，它是利用并聯(lián)在太陽能電池兩端的機(jī)械或電子開關(guān)器件掌握充電過程。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(dāng)蓄電池電壓大于“布滿切離電壓”時(shí)，S1導(dǎo)通，同時(shí)二極管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(duì)蓄電池進(jìn)展充電，從而保證蓄電池不會(huì)消滅過充電，起到“過充電保護(hù)”作用。D1為防“反充電二極管D1D1電保護(hù)”作用。開關(guān)器件S2S2關(guān)斷，起到“輸出過載保護(hù)”和“輸出短路保護(hù)”作用。同時(shí)，當(dāng)蓄電池電壓小于“過放電壓”時(shí)，S2也關(guān)斷，進(jìn)展“過放電保護(hù)D2為“防反接二極管D2導(dǎo)通使蓄電池通過D2大電流快速將保險(xiǎn)絲BX燒斷，起到“防蓄電池反接保護(hù)”作用。檢測(cè)掌握電路隨時(shí)對(duì)蓄電池電壓進(jìn)展檢測(cè)，當(dāng)電壓大于“布滿切離電壓”時(shí)使S1導(dǎo)通進(jìn)展“過當(dāng)電壓小于“過放電壓”時(shí)使S2關(guān)斷進(jìn)展“過放電保護(hù)設(shè)計(jì)要求：濟(jì)南地區(qū)，負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時(shí)數(shù)8.5h，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。兩個(gè)連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計(jì)最短天數(shù)為20天。⑴濟(jì)南地區(qū)近二十年年均輻射量107.7Kcal/cm2，經(jīng)簡(jiǎn)潔計(jì)算濟(jì)南地區(qū)峰值日照時(shí)數(shù)約為3.424h；⑵負(fù)載日耗電量QF=(34.5/24)×8.5=12.2Ah⑶所需濟(jì)南先鋒太陽能組件的總充電電流I=1.05×12.2/(3.424×0.85〕