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介紹太陽能發(fā)電系統(tǒng)各單元原理

時間:2010-10-22 20:15:27來源:原創(chuàng) 作者:admin 點擊:

太陽能發(fā)電系統(tǒng)各單元的原理

下面分別介紹電池單元和儲存單元,電池太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要:太陽能電池組件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負載等組成。其中,太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng),控制器和逆變器為控制保護系統(tǒng),負載為系統(tǒng)終端。本文由m.4811775.com整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。

  太陽能電源系統(tǒng)本文由m.4811775.com整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。

  太陽能電池與蓄電池組成系統(tǒng)的電源單元,蓄電池性能直接影響著系統(tǒng)工作特性。

  (1) 電池單元:

  技術(shù)和材料原因,單一電池的發(fā)電量是十分有限的,實用中的太陽能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng),稱為電池組件(陣列)。單一電池是一只硅晶體二極管,根據(jù)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性,當(dāng)太陽光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時,在的條件下,太陽能輻射被半導(dǎo)體材料吸收,在導(dǎo)帶和價帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢壘區(qū)存在著較強的內(nèi)建靜電場,因而能在光照下形成電流密度J,短路電流Isc,開路電壓Uoc。 若在內(nèi)建電場的兩側(cè)面引出電極并接上負載,理論上講由P-N結(jié)、連接電路和負載形成的回路,就有"光生電流"流過,太陽能電池組件就實現(xiàn)了對負載的功率P輸出。

  理論研究表明,太陽能電池組件的峰值功率Pk,由當(dāng)?shù)氐奶柶骄椛鋸姸扰c末端的用電負荷(需電量)決定。

  (2) 電能儲存單元:

  太陽能電池產(chǎn)生的直流電先進入蓄電池儲存,蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術(shù)是十分成熟的,但其容量要受到末端需電量,日照時間(發(fā)電時間)的影響。蓄電池瓦時容量和安時容量由預(yù)定的連續(xù)無日照時間決定。

  控制器

  控制器的主要功能是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點附近,以獲得最高效率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)即PWM控制方式,使整個系統(tǒng)始終運行于最大功率點Pm附近區(qū)域。放電控制主要是指當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)故障,如電池開路或接反時切斷開關(guān)。目前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點Pm,又能跟蹤太陽移動參數(shù)的"向日葵"式控制器,將固定電池組件的效率提高了50%左右。

  DC-AC逆變器:

  逆變器按激勵方式,可分為自激式振蕩逆變和他激式振蕩逆變。主要功能是將蓄電池的直流電逆變成交流電。通過全橋電路,采用SPWM調(diào)制、濾波、升壓等,得到與照明負載頻率f,額定電壓UN等匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用。

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