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太陽能發電裝置有哪些部分組成?

信息來源于:互聯網 發布于:2022-02-09

電池單元
由于技術和材料原因,單一電池的發電量是十分有限的,實用中的太陽能電池是單一電池經串、并聯組成的電池系統,稱為電池組件(陣列)。單一電池是一只硅晶體二極管,根據半導體材料的電子學特性,當太陽光照射到由P型和N型兩種不同導電類型的同質半導體材料構成的P-N結上時,在一定的條件下,太陽能輻射被半導體材料吸收,在導帶和價帶中產生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結勢壘區存在著較強的內建靜電場,因而能在光照下形成電流密度J,短路電流Isc,開路電壓Uoc。若在內建電場的兩側面引出電極并接上負載,理論上講由P-N結、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,由當地的太陽平均輻射強度與末端的用電負荷(需電量)決定。
儲存單元
太陽能電池產生的直流電先進入蓄電池儲存,蓄電池的特性影響著系統的工作效率和特性。蓄電池技術是十分成熟的,但其容量要受到末端需電量,日照時間(發電時間)的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預定的連續無日照時間決定。
控制器
控制器的主要功能是使太陽能發電系統始終處于發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制技術即PWM控制方式,使整個系統始終運行于最大功率點Pm附近區域。放電控制主要是指當電池缺電、系統故障,如電池開路或接反時切斷開關。目 前日立公司研制出了既能跟蹤調控點Pm,又能跟蹤太陽移動參數的"向日葵"式控制器,將固定電池組件的效率提高了50%左右。
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,一般采用SPWM處理器經過調制、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終端用戶使用。
防反充二極管
太陽能光伏發電系統的防反充二極管又稱阻塞二極管,在太陽電池組件中其作用是避免由于太陽電池方陣在陰雨和夜晚不發電或出現短路故障時,擂電池組通過太陽電池方陣放電。防反充二極管串聯在太陽電池方陣電路中,起單向導通作用。因此它必須保證回路中有最大電流,而且要承受最大反向電壓的沖擊。一般可選用合適的整流二極管作為防反充二極管。一塊板的話可以不用任何二極管,因為控制器本來就可防反沖。板子串聯的話,需要安裝旁路二極管,如果是并聯的話就要裝個防反沖二極管,防止板子直接沖電。防反充二極管只是保護作用,不會影響發電效果。

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