太陽能電池培訓(xùn)手冊(中)(DOC74)

1、PAGE 1PAGE 58 劉清華華1155059996992qqq.ccom113799852290114第一一部分 光伏系系統(tǒng)各部部件介紹紹前前言 獨立光光伏系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)成成主要包包括：光光伏組件件（陣列列）、蓄蓄電池、逆變器器、控制制器。見見下圖。下而我我們分別別加以討討論。太陽電池板控制器逆變器負(fù)載蓄電池圖 光伏伏系統(tǒng)方方框圖光光伏組件件（陣列列）一個光伏伏陣列包包含兩個個或兩個個以上的的光伏組組件，具具體需要要多少個個組件及及如何連連接組件件與所需需電壓（電電流）及及各個組組件的參參數(shù)有關(guān)關(guān)。 光伏組組件是由由太陽能能電池片片群密封封而成，是是陣列的的最小可可換單元元。目前前大多數(shù)數(shù)太

2、陽能能電池片片是單晶晶或多晶晶硅電池池。這些些電池正正面用退退水玻璃璃背面用用軟的東東西封裝裝。它就就是光伏伏系統(tǒng)中中把輻射射能轉(zhuǎn)換換成電能能的部件件。 按照太太陽電池池的用途途，目的的、規(guī)模模、太陽陽能電池池的種類類等有各各種形狀狀的太陽陽能電池池組件，下下面就幾幾種典型型的例子子進(jìn)行介介紹。用于電子子產(chǎn)品的的組件 為驅(qū)動動計算器器手表，收收音機(jī)、電視、充電器器等電子子產(chǎn)品，一般需1.5V至數(shù)十伏的電壓。而單個太陽電池產(chǎn)生的電壓小于1V，所以要驅(qū)動這些電子產(chǎn)品，必須使多個太陽電池元件串聯(lián)連接才能達(dá)到要求電壓。 下圖示示出了民民用晶體體太陽組組件的結(jié)結(jié)構(gòu)，是是把太陽陽電池元元件排列列好，串串聯(lián)

3、連接接做成組組件。可可見，為為驅(qū)動電電子裝置置，需要要一定的的高壓，而而該組裝裝方法存存在問題題是成本本高，接接線點太太多；從從可靠性性的觀點點來看接接線點太太多是不不利的。圖 民用用晶體硅硅太陽電電池組件件的結(jié)構(gòu)構(gòu) 另一種種是非晶晶硅太陽陽電池。因為非非晶硅是是靠氣體體反應(yīng)形形成的，很很容易形形成薄膜膜，在一一塊襯底底上便于于使多個個單元電電池串聯(lián)聯(lián)連接而而獲得；較高的的電壓輸輸出。（二）用用于電力力的組件件 電力用用的太陽陽電池一一般均安安裝在調(diào)調(diào)用外，所所以除太太陽電池池本身以以外，還還必須采采用能經(jīng)經(jīng)受雨、風(fēng)、砂砂塵和溫溫度變化化甚至冰冰雹襲擊擊等的框框架、支支撐板和和密封樹樹脂等進(jìn)進(jìn)

4、行完好好的保護(hù)護(hù)，現(xiàn)正正研究各各種電力力用的太太陽電池池組件的的結(jié)構(gòu)。如圖8.6中（a）所示示的是襯襯片式結(jié)結(jié)構(gòu)，是是在太陽陽電池的的背后放放一塊襯襯片作為為組件的的支撐板板，其上上用透明明樹脂將將整個太太陽電池池封住。支撐板板采用纖纖維鋼化化塑料（FRP）等。圖各種結(jié)結(jié)構(gòu)晶硅硅太陽電電池電力力用組件件的結(jié)構(gòu)構(gòu) 目前最最常用的的是上圖圖所示的的超光面面式結(jié)構(gòu)構(gòu)，在太太陽電池池的受光光面放一一塊透明明基板作作組件的的支撐板板，其下下用填充充材料和和背面被被覆蓋材材料將太太陽電池池密封。上面的的透明板板用玻璃璃，最好好采用透透明度和和耐沖擊擊強度均均好的鋼鋼化白玻玻璃。填填充材料料主要采采用在紫紫

5、外光照照射時透透過率衰衰減較小小的聚乙乙烯醇縮縮丁醛（PVB）和耐耐濕性良良好的乙乙烯乙酸酸乙烯（EVA）。反反面涂層層多采用用金屬鋁鋁同聚氟氟乙烯（PVF）夾心心狀結(jié)構(gòu)構(gòu)，使其其具有耐耐濕性和和高絕緣緣性。 此外，對對可靠性性要求特特別高的的應(yīng)用，開開發(fā)了一一種新的的封裝方方式，如如下圖（c），即即在兩塊塊玻璃板板之間用用樹脂把把太陽電電池封入入。 隨著非非晶硅太太陽電池池的發(fā)展展，也在在研究采采用同晶晶體硅太太陽電池池一樣的的超光面面封裝方方式，如如下圖所所示，把把集成型型太陽電電池襯底底玻璃直直接用作作受光面面的保護(hù)護(hù)板，各各單元電電池的連連接也不用用導(dǎo)線，所所以能使使組件的的組裝工工藝

6、變得得特別簡簡單。此此外，圖圖（b）所示示的組件件類型也也在研究究之中。今后如如更大面面積太陽陽電池的的研制取取得進(jìn)展展的話，一一般估計計圖（c）所示示的單塊塊襯底型型組件是是更適合合的，這這樣可以以進(jìn)一步步使組件件成本降降低。圖 采用用非晶硅硅太陽電電池的各各種電力力用組件件的結(jié)構(gòu)構(gòu) 下 圖分別別給出一一單晶硅硅太陽電電池組件件和非晶晶硅太陽陽電池組組件與溫溫度的關(guān)關(guān)系和與與光強的的關(guān)系。與單個個電池的的溫度系系數(shù)不同同，這是是因為組組件中包包括了接接線部分分的因素素。圖 太陽陽電池組組件數(shù)輸輸出特性性與溫度度關(guān)系的的實例(單晶硅硅電池組組件的大大小：330.22cm*1211.7ccm非單

7、晶硅硅電池組組件的大大小：337.88cm*71.1cmm)圖 太陽陽電池組組件輸出出特性與與光強關(guān)關(guān)系的實實例(組件大大小同圖圖) 非晶硅硅太陽電電池組件件與單晶晶硅太陽陽組件相相比，其其輸出對對溫度的的關(guān)系較較小，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換效率率隨著光光強的減減小，在在直線范范圍內(nèi)比比單晶硅硅的小。（三）聚聚光式組組件 聚光式式太陽電電池發(fā)電電系統(tǒng)是是在聚焦焦的太陽陽光下工工作的，有有關(guān)這方方面的研研究工作作最近在在美國取取得了較較大的進(jìn)進(jìn)展。它它分為透透鏡式和和反光鏡鏡式兩種種。 （11）透鏡鏡式 聚光所所必須的的大面積積凸透鏡鏡采用透透鏡，它它是把分分割的凸凸透鏡曲曲面連接接在一起起。菲涅涅耳透鏡鏡的形狀

8、狀有圓型型和線型型之分。如圖8.111（a）示出出了線型型菲涅耳耳透鏡的的實例，太太陽光聚聚焦于配配置為點點狀或線線狀的太太陽電池池上。圖8.111.兩種聚聚光方式式 太陽電電池除了了采用單單晶硅太太陽電池池以外，常常采用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換效率率較高的的砷化鎵鎵太陽電電池。在在圓型菲菲涅耳透透鏡、聚聚光比為為500010000倍的點點聚焦情情況下，單晶硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)1517%而砷化鎵太陽電池的達(dá)到1820%。（2）反反光鏡式式 反光鏡鏡式又有有兩種形形式，一一種是采采用拋物物面鏡，太太陽電池池則放在在其焦點點上，另另一種是是底面放放置太陽陽電池，側(cè)側(cè)面配置置反光鏡鏡，如圖圖8.111（b）所示示的

9、槽形形拋物面面鏡的形形式較為為常用。 此外還還有其它它方式,如圖8.112（a）所示示為熒光光聚光板板型太陽陽電池，是是把所吸吸收的太太陽電池池光通過過熒光板板變?yōu)闊蔁晒猓瑹蔁晒庠跓蔁晒獍鍍?nèi)內(nèi)傳播，最最后被聚聚集于放放置著太太陽電池池的端部部。 現(xiàn)在這這種熒光光聚光板板型太陽陽電池已已能做到到面積為為1m2的效率率為1%；面積積為16600ccm2的，效效率為2.55%。另外外在該方方式中，正正在研究究如圖8.112（b）所示示的波長長為分割割型的熒熒光聚光光板型太太陽電池池，其關(guān)關(guān)鍵問題題是要降降低熒光光板的價價格，提提高發(fā)光光效率，以以及提高高可靠性性等。圖8.112 熒光聚聚光板型型太陽

10、電電池 (四)混合型型組件 光熱混混合型組組件是為為更有效效地利用用太陽能能，讓太太陽光發(fā)發(fā)電又發(fā)發(fā)熱的器器件。這這種混合合型組件件有聚光光型光熱熱混合型型組件和和聚熱器器型光熱熱混合型型組件。 聚光型型光熱混混合組件件如圖8.113所示，聚聚光型太太陽電池池背面通通過導(dǎo)熱熱媒介物物進(jìn)行聚聚熱。新新能源綜綜合開發(fā)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDDO）委托托研究做做系統(tǒng)能能得到5KW的電輸輸出，25KKW的熱輸輸出。圖8.113 聚光型型光熱混混合型組組件 聚熱型型光熱混混合型組組件是將將太陽電電池連接接到聚熱熱板上而而發(fā)電的的。圖8.114所示為為在真空空玻璃管管型聚熱熱板上形形成非晶晶硅太陽陽電池的的混合型型

11、組件。圖8.114 采用非非晶硅太太陽電池池的光熱熱混合型型組件 非晶硅硅太陽電電池因為為在可見見光范圍圍吸收系系數(shù)很大大，而在在紅外線線范圍反反射系數(shù)數(shù)大，所所以也起起著良好好的選擇擇吸收膜膜的作用用，如圖圖8.115所示。圖8.115 非晶硅硅太陽電電池作為為選擇吸吸收膜的的特性 非晶硅硅太陽電電池被密密封真空空玻璃管管內(nèi)，所所以不要要包封，太太陽能的的總轉(zhuǎn)換換效率率達(dá)58%其中電電能轉(zhuǎn)換換5%，熱能能轉(zhuǎn)換53%。這對對降低成成本很有有好處。 目前，上上海交通通大學(xué)，就就用物理理系，太太陽能研研究所采采用結(jié)晶晶硅太陽陽電池電電力用組組件的封封裝方式式，整個個組件效效率達(dá)15%，達(dá)到到全國先

12、先進(jìn)水平平。 有四個個因素決決定了光光伏組件件的輸出出功率：負(fù)載電電阻、太太陽輻照照度，電電池溫度度和光伏伏電池的的效率。對于給給定的組組件的輸輸出可由由其電流流電壓（IV）曲線線來估算算。如圖圖8.116所示,在某一一溫度（T）下太太陽的照照度也為為一定的的情況下下，通過過測定得得了的數(shù)數(shù)據(jù)繪出出了些圖圖，從圖圖8.115中可知知有開路路電壓（VOC），短短路電流流（ISC），最最大功率率點m處的電電流（Imp）和電電壓（Vmp）可得得組件的的功率Wm=ImppVmp。IVIsc ImpmVmpVoc圖8.116 光伏組組件的I-V特性圖圖 對于一一個給定定的電池池面積，電電流與太太陽輻照照

13、度成正正比且?guī)讕缀跖c溫溫度無關(guān)關(guān)，而電電壓（功功率）隨隨溫度升升高而下下降。一一般來說說，晶體體硅電池池的電壓壓降為00.5%/C。由此此可以看看到組件件的溫度度對其功功率的輸輸出影響響較大，所所以陣列列要安裝裝在通風(fēng)風(fēng)的地方方，以保保持涼爽爽；不能能在一個個屋頂或或同一個個支撐結(jié)結(jié)構(gòu)上安安裝過多多的組件件。 光伏陣陣列的任任何部分分不能被被遮蔭，它它不像太太陽能集集熱器，如如果遮住住了光伏伏組件必必須有相相同的電電流。如如果有幾幾個電池池被遮蔭蔭，則它它們便不不會產(chǎn)生生電流且且會成為為反向偏偏壓，這這就意味味著被遮遮電池消消耗功率率發(fā)熱，久久而久之之，形成成故障。但是有有些偶然然的遮擋擋是不

14、可可避免的的，所以以需要用用旁路二二極管來來起保護(hù)護(hù)作用。如果所所有的組組件是并并聯(lián)的，就就不需要要旁路二二極管，即如果要求陣列輸出電壓為12V，而每個組件的輸出恰為12V，則不需要對每個組件加旁路二極管，如果要求24V陣列（或者更高），那么必須有2個（或者更多的）組件串聯(lián)，這時就需要加上旁路二極管，如圖8.17所示,組件組件組件組件+-DC24V圖8.117 帶旁路路二極管管的串聯(lián)聯(lián)電池組件組件組件組件+-DC24V阻塞二極管圖8.118 對于24V陣列阻阻塞二極極管的接接法阻塞二極極管是用用來控制制光伏系系統(tǒng)中電電流的。任何一一個獨立立光伏系系統(tǒng)都必必須有防防止從蓄蓄電池流流向陣列列的反向

15、向電流的的方法或或有保護(hù)護(hù)或失效效的單元元的方法法。如果果控制器器沒有這這項功能能的話，就就要用到到阻塞二二極管，如如圖8.118阻塞二二極管既既可在每每一并聯(lián)聯(lián)支路，又又可在陣陣列與控控制器之之間的干干路上，但但是當(dāng)多多條支路路并聯(lián)接接成一個個大系統(tǒng)統(tǒng)，則應(yīng)應(yīng)在每條條支路上上用阻塞塞二極管管（如圖圖8.118）以防防止由于于支路故故障或遮遮蔽引起起的電流流由強電電流支路路流向弱弱電流支支路的現(xiàn)現(xiàn)象。在在小系統(tǒng)統(tǒng)中，在在干路上上用一個個阻塞二二極管就就夠了，不不要兩種種都用，因因為每個個二極管管會降壓壓0.440.7V是一個12V系統(tǒng)的6%，這也也是不小小的一個個比例。蓄電池 蓄電池池是用來來

16、將光伏伏陣列產(chǎn)產(chǎn)生的電電能（直直流）存存儲起來來供后級級負(fù)載（逆逆變器和和交流負(fù)負(fù)載）使使用的部部件，在在獨立光光伏系統(tǒng)統(tǒng)中，一一般都需需要控制制器來控控制其充充電狀態(tài)態(tài)和放電電深度，以以保護(hù)蓄蓄電池延延長其使使用壽命命。深度循環(huán)環(huán)電池是是用較大大的電極極板制成成，可承承受標(biāo)定定的充放放電次數(shù)數(shù)。循環(huán)環(huán)次數(shù)取取決于放放電深度度，放電電速度，充充電前的的時間，充充電速率率等等。淺循環(huán)環(huán)電池使使用較輕輕的電極極板。淺淺循環(huán)電電池不能能象深度度循環(huán)電電池那樣樣多次地地循環(huán)使使用。完完全放電電一兩次次常常就就會損壞壞，因此此它們不不能在某某些光伏伏系統(tǒng)中中。有些些蓄電池池電解質(zhì)質(zhì)是膠體體，這種種膠體電

17、電解質(zhì)電電池易于于維護(hù)，因因為它通通常是密密封的，當(dāng)當(dāng)電池翻翻轉(zhuǎn)也不不會泄露露。大多多數(shù)密封封電池有有放氣口口可放出出氫氣，但但是卻不不允許添添加電解解液，它它們可能能被 標(biāo)定為為深度循循環(huán)電池池，但它它們通常常比工業(yè)業(yè)級濕性性蓄電池池的循環(huán)環(huán)次數(shù)要要少。有有電解液液的電池池可能是是密封的的，或者者有一個個小帽，這這樣就可可以向其其中添加加蒸餾水水了。通通常當(dāng)電電池容易易大于1000Ah時，電電池是開開放的，對對于濕性性蓄電池池應(yīng)按時時添加電電解液（蒸蒸餾水）。 鎳鎘電電池在有有些國家家使用，它它們通常常比鉛酸酸電池貴貴，但鎳鎳鎘電池池壽命長長，維修修率低，耐耐用，可可承受極極熱極冷冷的溫度度

18、，而且且可以完完全放電電。由于于可以完完全放電電，在某某些系統(tǒng)統(tǒng)中控制制器就可可以省下下來不用用了。請請注意：如果要要為鎳鎘鎘電池配配置控制制器，則則必須提提出要求求，由供供應(yīng)商提提供，而而不能用用一般的的控制器器,因為一一般提供供的控制制器是為為鉛酸電電池設(shè)計計的，其其所控的的充電程程度不同同于鎘電電池。由由此可知知，控制制器并不不能通用用。 用在獨獨立光伏伏系統(tǒng)的的電池應(yīng)應(yīng)是深度度循環(huán)大大負(fù)載類類型的。由于極極板材料料鉛較軟軟，所以以要加一一些如銻銻或鈣之之類的元元素以加加強鉛板板的硬度度，這樣樣可改善善電池的的性能。鉛銻電池池可承受受深度放放電，但但因為水水耗散大大，需要要定期維維護(hù)。鉛

19、鉛-鈣電池池可以有有幾次深深度級放放電，它它們首期期投入成成本低，但但壽命卻卻低于鉛鉛酸電池池。 大大多數(shù)電電池有酸酸性或腐腐蝕性物物質(zhì)，如如果操作作不當(dāng)就就比較危危險甚至至危及生生命。對對于開放放式電池池在充電電時會產(chǎn)產(chǎn)生具有有爆炸性性的氫氣氣。這些些電池需需擺放在在通風(fēng)良良好的地地方。系系統(tǒng)電器器元件不不能安裝裝在電池池附近，因因為其所所產(chǎn)生的的火花可可能會點點燃?xì)錃鈿?。同時時鉛酸電電池的酸酸性氣體體會腐蝕蝕和損壞壞電子元元件?？煽捎脧?fù)合合劑或催催化劑的的電池蓋蓋以用氧氧將氫氣氣化合成成液態(tài)水水流回電電解液。這些蓋蓋子有35年壽命命，但還還要定期期檢查和和清洗以以保證其其動行良良好。任任何

20、電池池對于人人類尤其其是兒童童，還有有動物都都是具有有危險性性的，所所以應(yīng)有有經(jīng)驗的的人操作作，同時時，要保保持輸出出端有蓋蓋子，因因為一個個典型的的光伏系系統(tǒng)在輸輸出端短短路時能能產(chǎn)生660000A的電電流，盡盡管這個個電流僅僅持續(xù)幾幾毫秒，但但是以將將工具弧弧焊在輸輸出端上上，而且且電壓越越高，危危害越大大。當(dāng)電電壓高于于24V時電擊擊可以引引起生命命危險；在12V電壓下下，如果果電池偶偶然短路路，大電電流能引引起火災(zāi)災(zāi)。所以以在電池池周圍工工作時應(yīng)應(yīng)使用防防護(hù)工具具如手套套，膠鞋鞋，護(hù)目目鏡。電電池一般般很重，所所以在搬搬動時須須注意，不不要閃了了腰。 下面介介紹一下下蓄電池池的特性性，

21、了解解這些特特性可以以使我們們更好地地使用它它們。放電深度度，它以以電池容容量的百百分?jǐn)?shù)表表示，標(biāo)標(biāo)定容量量可以從從電池外外殼上或或說明書書上獲得得。電池池所能承承受的放放電容量量與其結(jié)結(jié)構(gòu)有關(guān)關(guān)。絕大大多數(shù)普普通電池池有電活活性的鉛鉛合金板板，浸沒沒于稀的的電解液液中，板板可分為為普蘭特特式（純純鉛），涂涂漿極板板式和管管式。電電極可用用不同的的厚度，不不同的合合金（如如鉛鈣，鉛鉛銻合金金）以用用于不同同類型的的電池。一般來來說，電電極板越越大則蓄蓄電池所所能承受受的充放放電程度度等的性性能就越越好。電電池工作作有淺循循環(huán)和深深循環(huán)之之分。淺淺循環(huán)電電池較輕輕，較便便宜，但但是如果果經(jīng)常過過

22、規(guī)定的的放電的的深度則則壽命會會大大降降低。許許多密封封式電池池（即所所謂的免免維護(hù)電電池）就就是淺循循環(huán)電池池，一般般的淺循循環(huán)電池池的放電電量不應(yīng)應(yīng)超過電電池容量量的25%。深度循循環(huán)電池池中獨立立光伏系系統(tǒng)中經(jīng)經(jīng)常使用用的電池池，其極極板厚度度大，可可承受的的放電量量為其容容量的80%，絕大多多數(shù)此類類電池是是濕性電電池，其其極板是是由電解解液浸泡泡的。電電解液的的液面需需要經(jīng)常常檢查，并并定期加加入蒸餾餾水以保保證電極極是被淹淹沒的。 對于鎳鎳鎘電池池，我們們前面已已經(jīng)提到到過了。我們知知道雖然然其價格格昂貴但但能在惡惡劣的環(huán)環(huán)境下工作作，且可可完全放放電而不不會損壞壞，電解解液不會會

23、凍住，也也可以省省去系統(tǒng)統(tǒng)中的控控制器這這一部分分。、溫度校正正：電池池對溫度度較為敏敏感，一一個溫度度較低的的電池比比一個溫溫度較高高的電池池提供的的電能要要少。如如圖8.119所示，一一個處于于25的電池池如果以以C/220的放電電流進(jìn)行行放電（C為電池池標(biāo)定容容量）則則可以提提供1000%的能量量（電池池的標(biāo)定定能量）。而在-20時凡例C/220速率放放電只能能提供75%的能量量，如果果放電速速率升高高到如圖圖所示的的C/5，則其其只能輸輸出50%的能量量。從圖圖中還可可看到在在同一溫溫度下，放放電速率率升高則則輸出能能量降低低。盡管管如圖所所示,溫度高高就可以以得到甚甚至高于于額定容容

24、量的能能量，但但是發(fā)熱熱溫度會會減少電電池的壽壽命，所所以還是是應(yīng)該避避免的，應(yīng)應(yīng)使蓄電電池的工工作溫度度處于室室溫附近近。圖8.119 鉛酸電電池容量量與溫度度的關(guān)系系圖 三、電電池額定定容量：即電池池在某一一特定溫溫度和放放電速率率下所能能產(chǎn)生的的最大能能量。當(dāng)當(dāng)電池用用于光伏伏系統(tǒng)中中，您不不可能反反復(fù)用到到額定容容量，然然而額定定容量設(shè)設(shè)置了一一個基線線用以比比較電池池的性能能。須注注意的是是，如果果比較不不同電池池的額定定容量時時，須在在同一溫溫度下使使用相同同的放電電速度。 四、充充電狀態(tài)態(tài)（SOC）：為為某一時時刻電池池所剩容容量的百百分?jǐn)?shù)。它等于于用1減去放放電深度度的百分分?jǐn)?shù)

25、。 五、電電池壽命命：電池池壽命由由許多因因素決定定如放電電速率，放放電深度度，循環(huán)環(huán)次數(shù)和和工作溫溫度等，所所以電池池壽命很很難預(yù)測測。對于于光伏系系統(tǒng)來說說很少有有鉛酸電電池的壽壽命超過過15年的，一一般是55100年。鎳鎘鎘電池在在相同的的條件下下可工作作更長時時間，在在最優(yōu)化化條件下下，可穩(wěn)穩(wěn)定地工工作15年以上上。 最后我我們再講講點電池池的維護(hù)護(hù)和在寒寒冷的環(huán)環(huán)境中使使用的一一些問題題。在較較冷的環(huán)環(huán)境中，鉛鉛酸電池池的電解解液可能能會凍住住。結(jié)冰冰溫度是是電池充充電狀態(tài)態(tài)的函數(shù)數(shù)。當(dāng)電池池完全放放電時，在在零下幾幾度電解解液就凍凍住了，而而當(dāng)電池池充滿電電時（此此時重量量大約為為

26、標(biāo)稱重重量的1.224倍）電解液液能耐住住零下550的低溫溫。在寒寒冷的天天氣中，通通常是將將電池置置于電池池盒中，并并將電池池盒埋入入地下以以保持恒恒定的溫溫度。鎳鎳鎘電池池在寒冷冷的天氣氣中不會會損壞。我們知知道任何何電池均均需要定定期維護(hù)護(hù)，即使使是密封封的“免維護(hù)”的電池池我們也也應(yīng)定期期檢查其其接頭是是否牢固固，清潔潔和無損損傷。對對于電解解液電池池電解液液應(yīng)始終終保持守守全浸沒沒極板的的狀態(tài)，同同時電壓壓和標(biāo)定定重量也也需要合合乎要求求。逆變器 逆變器器是一種種功率調(diào)調(diào)查裝置置，對于于使用交交流負(fù)載載的獨立立光伏系系統(tǒng)來說說，逆變變器是必必要的。逆變器器的選擇擇的一個個重要因因素就

27、是是您所設(shè)設(shè)定的直直流電壓壓的大小小。逆變變器的輸輸出可分分為直流流輸出和和交流輸輸出兩類類。對于于直流輸輸出我們們稱之為為變換器器，是直直流電壓壓到直流流電壓的的轉(zhuǎn)換，這這樣可以以提供不不同的電電壓的直直流負(fù)載載工作所所需的電電壓。對對交流輸輸出，我我們需要要考慮的的除了輸輸出功率率和電壓壓外，還還應(yīng)考慮慮其波形形和頻率率。在輸輸入端須須注意逆逆變器所所要求的的直流電電壓和所所能承受受的浪涌涌能力的的電壓的的變化。 逆變器器的選擇擇會影響響到光伏伏系統(tǒng)的的性能可可靠性和和成本。通常除除了陣列列和蓄電電池，逆逆變器是是最貴的的了。所所以下面面介紹一一下逆變變器有關(guān)關(guān)特性。 總的說說來其特特性參

28、數(shù)數(shù)有：輸輸出波形形，功率率轉(zhuǎn)換效效率，標(biāo)標(biāo)稱功率率，輸入入電壓，電電壓調(diào)整整，電壓壓保護(hù)，頻頻率，調(diào)調(diào)制性功功率因子子，無功功電流，大大小及重重量，音音頻和RF噪音，表表頭和開開關(guān)，有有些逆變變器還具具有電池池充電遙遙控操作作，負(fù)載載轉(zhuǎn)換開開關(guān)，并并聯(lián)運行行的功能能。 獨立逆逆變器一一般在直直流12V，24V，48V或1200V電壓輸輸入時可可產(chǎn)生1200V或2400V頻率為50HHz或60HHz的交流流電。選選擇逆變變器輸入入電壓非非常重要要，這在在后面的的設(shè)計中中介紹。 輸輸出波形形是一個個重要參參數(shù)，逆逆變器通通常根據(jù)據(jù)其輸出出波形來來分類：1）方波2）類正正弦波3）正弦弦波。方方形波

29、逆逆變器相相對較便便宜，效效率可達(dá)達(dá)90%以上，高高諧波，小小的輸出出電壓調(diào)調(diào)整，它它們的適適用于阻阻抗型負(fù)負(fù)載和白白熾燈。類正弦弦波逆變變器在輸輸出可用用脈寬提提高電壓壓調(diào)整，效效率可90%，它們們可用來來帶動燈燈，電子子設(shè)備和和大多數(shù)數(shù)電機(jī)等等各種負(fù)負(fù)載。然然而它們們在帶動動電機(jī)時時由于諧諧波能量量損失而而比正弦弦波逆變變器帶動動效率低低。正弦弦波逆變變器產(chǎn)生生的交流流波形與與大我數(shù)數(shù)電子設(shè)設(shè)備產(chǎn)生生的波形形一樣好好。它們們可以驅(qū)驅(qū)動任何何交流負(fù)負(fù)載（在在功率范范圍內(nèi)）。通常，逆逆變器的的規(guī)格可可在計算算值的基基礎(chǔ)上增增加25%，這一一裕度可可以增加加該部件件工作的的可靠性性，也可可以滿足

30、足負(fù)載的的適量增增加。對對于小負(fù)負(fù)載需求求，所有有逆變器器的效率率都是比比較低的的；當(dāng)負(fù)負(fù)載需求求超過標(biāo)標(biāo)稱負(fù)載載的50%以上，逆逆變器的的效率即即可達(dá)標(biāo)標(biāo)稱效率率（大約約90%左右）。 下面是是對有些些參數(shù)的的說明：（1）功率率轉(zhuǎn)換效效率：其其值等于于逆變器器輸出功功率除以以輸入功功率，逆逆變器的的效率會會因負(fù)載載的不同同而有很很大變化化。（2）輸入入電壓：由交（直直）流負(fù)負(fù)載所需需的功率率和電壓壓決定。一般負(fù)負(fù)載越大大，所需需的逆變變器的輸輸入電壓壓就越高高。（3）抗浪浪涌能力力：大多多數(shù)逆變變器可超超過它的的額定功功率有限限的時間間（幾秒秒鐘），有有些變壓壓器和交交流電機(jī)機(jī)需要比比正常工

31、工作高幾幾倍的起起動電流流（一般般也僅持持續(xù)幾秒秒鐘）對對這些特特殊負(fù)載載的浪涌涌要求應(yīng)應(yīng)測量出出來。（4）靜靜態(tài)電流流：這是是在逆變變器不帶帶負(fù)載（無無功耗）時時，其本本身所用用的電流流（功率率），這這個參數(shù)數(shù)對于長長期帶小小負(fù)載的的情況下下是很重重要的，當(dāng)當(dāng)負(fù)載不不大時，逆逆變器的的效率是是極低的的。（5）電壓壓調(diào)整：這意味味著輸出出電壓的的多樣性性。較多多的系統(tǒng)統(tǒng)在一個個大的負(fù)負(fù)載范圍圍內(nèi)，均均方根輸輸出電壓壓接近常常數(shù)。（6）電壓壓保護(hù)：逆變器器在直流流電壓過過高時就就會損壞壞。而逆逆變器的的前級蓄電池池在過充充電時逆逆變器的的直流輸輸入電壓壓就會超超過標(biāo)稱稱值，如如，一個個12V的蓄

32、電電池在過過充電以以后可能能會達(dá)到到16V或者更更高，這這時就有有可能破破壞后級級所連的的逆變器器。所以以作控制制器來控控制蓄電電池的充充電狀態(tài)態(tài)是十分分必要的的。在無無控制器器時逆變變器須有有檢查測測試保護(hù)護(hù)電路，當(dāng)當(dāng)電池電電壓高于于設(shè)定值值時，保保護(hù)電路路會將逆逆變器斷斷開。（7）頻率率：我國國的交流流負(fù)載是是在50HHz的頻率率下進(jìn)行行工作的的。而高高質(zhì)量的的設(shè)備需需要精確確的頻率率調(diào)整，因因為頻率率偏差會會引起表表和電子子計時器器性能的的下降。（8）調(diào)制制性：在在有些系系統(tǒng)中用用多個逆逆變器非非常有利利，這些些逆變器器可并聯(lián)聯(lián)起來帶帶動不同同的負(fù)載載。有時時為了防防止出現(xiàn)現(xiàn)故障，用用手

33、動負(fù)負(fù)載開關(guān)關(guān)使一個個逆變器器可滿足足電路的的特定負(fù)負(fù)載要求求。增加加此開關(guān)關(guān)提高了了系統(tǒng)的的可靠性性。（9）功率率因子：逆變器器產(chǎn)生的的電流與與電壓間間的相位位差的余余弦值即即為功率率因子，對對于阻抗抗型負(fù)載載，功率率因子為為1，但對對感抗型型負(fù)載（戶戶用系統(tǒng)統(tǒng)中常用用負(fù)載）功功率因子子會下降降，有時時可能低低于0.5。功率因因子由負(fù)負(fù)載確定定而不是是由逆變變器確定定。 下面介介紹幾種種典型的的、常用用的逆變變器的原原理圖及及原理介介紹。按按振蕩方方式可分分為他激激式和自自激式兩兩大類。他激式逆逆變器 他激逆逆變器電電路工作作框圖如如下：直流源振蕩源信號放大輸出變壓器圖8.220 他激式式逆

34、變器器電路框框圖圖8.221他激式式逆變器器電路原原理圖 如圖8.221所示,我們可可以用NE5555集成電電路作為為振蕩源源，NE5555提供穩(wěn)穩(wěn)定的方方波，經(jīng)經(jīng)晶體管管T1、T2放大后后經(jīng)變壓壓器輸出出，以驅(qū)驅(qū)動負(fù)載載，T3管可改改善啟動動特性和和提高效效率。他他激式電電路的優(yōu)優(yōu)點是頻頻率穩(wěn)定定，抗干干擾能力力強；缺缺點是逆逆變器效效率不高高，工作作點調(diào)整整困難。自激式逆逆變器自激工逆逆變器電電路工作作框圖如如下：直流源逆變放大輸出變壓器正反饋圖8.222 自激工工逆變器器電路工工作框圖圖圖8.223 自激式式逆變器器電路原原理圖 自激式式逆變器器電路如如圖8.223所示，圖圖中左半半部分

35、是是蓄電池池過充、放電保保護(hù)電路路，右半半部是最最簡單的的單管自自激式逆逆變器電電路。L1、L2是輸出出變壓器器，L3是反饋饋線圈。電源接接通時，面面過R1使T1導(dǎo)通，使使I1增加，則則I1I3I1，正反反饋使T1進(jìn)入飽飽和。電電容C1電位不不斷降低低。當(dāng)I1達(dá)到飽飽和值時時，電感感電流I30，T1管的Vbe被鉗位位到某一一負(fù)電位位，晶體體管T1迅速截截止，I10電源又又通過R1給C1充電，當(dāng)當(dāng)電容端端電壓達(dá)達(dá)到一定定值時T1管重新新導(dǎo)通，這這樣T1管周期期性地從從飽和區(qū)區(qū)進(jìn)入截截止區(qū)，在在線圈L2上產(chǎn)生生了交流流電輸出出。單相逆變變器 如圖8.224所示，在在50或60HHz頻率下下同步交交

36、替地接接通T1/T4或T2/T3，因負(fù)負(fù)載可能能為電抗抗性的，負(fù)負(fù)載電流流和電壓壓也可能能反相，所所以電路路中必須須要有二二極管。當(dāng)V0為正時時（T1，T4導(dǎo)通），i0可能為負(fù)（電流通過與T1和T4平行的兩個二極管）。圖8.224 單向逆逆變器雖然1880脈沖沖波形比比較容易易得到，但但它卻包包括大量量的三次次諧波和和五次諧諧波。1200脈沖波波形包括括含較少少的諧波波，特別別是它不不含三次次諧波。脈沖寬寬度調(diào)制制技術(shù)進(jìn)進(jìn)一步減減少低次次諧波。如圖8.255所示。T1 T4T2 T3T1 T4T1 T4T2 T3T1 T4T1 T3T2 T4TTTV01800脈沖1200脈沖脈沖寬度調(diào)制圖8.

37、225 輸出波波形如果用上上晶體管管的第三三條腿和和二極管管，這個個電路還還能產(chǎn)生生三相交交流電。這種單單相逆變變器是商商業(yè)上不不間斷電電源（UPS）的基基礎(chǔ)，它它能作為為計算機(jī)機(jī)等電器器設(shè)備提提供應(yīng)急急的交流流電?？刂破髟诖蠖鄶?shù)數(shù)光伏系系統(tǒng)中都都用到了了控制器器以保護(hù)護(hù)蓄電池池免于過過充或過過放。過過充可能能使電池池中的電電解液汽汽化，造造成故障障，而電電池過放放會引起起電池過過早失效效。過充充過放均均有可能能損害負(fù)負(fù)載。所所以控制制器是您您光伏系系統(tǒng)中重重要的部部件，如如果它不不能正常常工作，那那么造成成的后果果就是您您可能一一下?lián)p失失幾萬元元?？刂浦破餍事蕿橛?減去控控制器在在系統(tǒng)中中

38、引起損損耗的百百分?jǐn)?shù)。 控制器器的功能能是依靠靠電池的的充電狀狀態(tài)（SOC）來控控制系統(tǒng)統(tǒng)。當(dāng)電電池快要要充滿時時控制器器就會斷斷開部分分或全部部的陣列列電流；當(dāng)電池池放電低低于預(yù)設(shè)設(shè)水平時時，全部部或部分分負(fù)載就就會被斷斷開（此此時控制制器包含含有低壓壓斷路功功能）。大多數(shù)數(shù)控制器器測量電電池電壓壓以估計計充電狀狀態(tài)，然然而這并并不準(zhǔn)確確，如圖圖8.226可知，在在接近過過充時電電壓變化化不大。SOCV(v)151250100% 10%圖8.226 典型的的電池充充電狀態(tài)態(tài)曲線 電池的的溫度，使使用年限限、類型型和充/放電速速率也影影響這個個曲線。測量電電池溫度度可提高高SOC狀態(tài)的的估計，

39、許許多控制制器就帶帶有測溫溫探頭。如果電電池與環(huán)環(huán)境溫度度相差+5C時，就就應(yīng)該使使用帶溫溫度補償償?shù)目刂浦破鳌?控制器器有兩個個動作設(shè)設(shè)定點，使使控制器器動作以以保護(hù)電電池。每每個控制制點有一一個動作作補償設(shè)設(shè)置點。如，一一個12V的電池池，控制制器的陣陣列斷路路電壓通通常設(shè)定定在14V，這樣樣當(dāng)電池池電壓達(dá)達(dá)到這個個值時，控控制器就就會把陣陣列斷開開，一般般此時電電池電壓壓會迅速速降到13V；控制制器的陣陣列再接接通電壓壓通常設(shè)設(shè)在12.8V，這樣樣當(dāng)電池池電壓降降到12.8V時，控控制器動動作，把把陣列接接到電池池上繼續(xù)續(xù)對電池池充電。同樣地地，當(dāng)電電壓達(dá)到到11.5V時，負(fù)負(fù)載被斷斷開

40、，直直到電壓壓達(dá)到12.4V以后才才能再接接通。有有些控制制器的這這些接通通/斷電壓壓在一定定范圍內(nèi)內(nèi)是可調(diào)調(diào)的，這這一性能能非常有有用，可可監(jiān)控電電池的使使用。 在使用用時控制制器電壓壓必須與與系統(tǒng)的的標(biāo)稱電電壓相一一致，且且必須能能控制光光伏陣列列產(chǎn)生的的最大電電流，用用1.225V乘以陣陣列的短短路電流流ISC，這這樣的控控制器可可承受由由于云聚聚焦而產(chǎn)產(chǎn)生的短短暫的大大電流。（根據(jù)據(jù)獨立立光伏系系統(tǒng)和國國家電氣氣標(biāo)準(zhǔn)提提供的這這個因子子較為保保守為1.556）這個個最大電電流和系系統(tǒng)電壓壓是購買買控制器器所必要要考慮的的兩個參參數(shù)，而而控制器器的其它它特性參參數(shù)有：效率,溫度補補償，反

41、反向電流流保護(hù)，顯顯示表或或狀態(tài)燈燈，可調(diào)調(diào)設(shè)置點點（高壓壓斷路，高高壓接通通，低壓壓斷路，低低壓按通通），低低壓報警警，最大大功率跟跟蹤等。其中，反反向電流流保護(hù)是是防止電電流在夜夜間由電電池倒流流回光伏伏陣列。大多數(shù)數(shù)控制器器用阻塞塞二極管管來阻止止這個電電流，如如圖8.118。大部部分小的的控制器器包括有有低壓斷斷路（LVD）功能能可以切切斷負(fù)載載。用促促發(fā)燈，蜂蜂鳴器可可以警示示用戶采采取措施施或者打打開另一一電力供供應(yīng)裝置置。 我們知知道，隨隨著所需需電流的的增加，控控制器的的成本迅迅速增加加。對于于用在12V（24V）電流流達(dá)到330A的的系統(tǒng)中中的控制制器價格格還可以以接受，而而

42、當(dāng)所需需電流達(dá)達(dá)到1000A時時控制器器的價格格就要貴貴5倍左右右。開關(guān)關(guān)1000A以上上電流的的控制器器就需要要定做了了。為此此，一種種用以控控制超過過1000A的方方法是把把控制器器并聯(lián)起起來，用用5個20AA的控制制器，比比用一個個1000A的控控制器要要便宜得得多。只只是陣列列必須分分開與各各個控制制器連接接，每一一個控制制器分別別接線，在在接電池池前再合合并。各各個控制制器的促促動水平平會有所所差異，但但影響不不大。所所有的陣陣列電流流都用來來給電池池充電直直到達(dá)到到了最低低的促動動電壓，這這時一個個控制器器將會把把相應(yīng)的的陣列切切斷，而而其它的的控制器器仍繼續(xù)續(xù)允許電電流流過過，直

43、到到電壓達(dá)達(dá)到了它它們各自自的值。 在光伏伏系統(tǒng)中中有兩種種基本的的控制器器類型：一是分分路控制制器，用用以更改改或分路路電池充充電電流流。這些些控制器器帶有一一個大的的散熱器器以散發(fā)發(fā)由多余余電流產(chǎn)產(chǎn)生的熱熱量。大大多數(shù)的的分路控控制器是是為300A以下下電流的的系統(tǒng)設(shè)設(shè)計的。另一類類是串聯(lián)聯(lián)控制器器，通過過斷開光光伏陣列列來斷開開充電電電流。分分路控制制器和串串聯(lián)控制制器也可可分許多多類，但但總的說說來這兩兩類控制制器都可可設(shè)計成成單階段段或多階階段工作作方式。單階段段控制器器是在電電壓達(dá)到到最高水水平時才才斷開陣陣列；而而多階段段控制器器在電池池接近滿滿充電時時允許以以不同的的電流充充電

44、，這這是一種種有效的的充電方方法。當(dāng)當(dāng)電池接接近滿充充電狀態(tài)態(tài)時，其其內(nèi)阻增增加，用用小電流流充電，這這樣減少少了能量量損失。第三部分分 獨立光光伏電站站（集中中供電）及及用戶光光伏系統(tǒng)統(tǒng)（分散散供電）的設(shè)設(shè)計，安安裝及維維修。 獨立光光伏電站站是獨立立光伏系系統(tǒng)中規(guī)規(guī)模較大大的應(yīng)用用。它的的主要特特點就是是集中供供電，如如在一個個十幾戶戶的村莊莊就可建建立光伏伏電站來來利用太太陽能，當(dāng)當(dāng)然這是是在該村村莊地理理位置較較偏遠(yuǎn)，無無法直接接利用電電力公司司電能的的情況下下，所能能用到的的方法。用這種種方式供供電便于于統(tǒng)一管管理和維維護(hù)。而而戶用系系統(tǒng)是采采用分散散供電的的方式提提供電能能，如果果

45、要在該該村莊安安裝戶用用光伏系系統(tǒng)，這這樣每一一戶都得得需這么么一套光光伏系統(tǒng)統(tǒng)，它比比起獨立立光伏電電站來，所所需的元元器件規(guī)規(guī)格要小小，控制制器、逆逆變器和和蓄電池池及負(fù)載載都比較較小，但但是獨立立光伏電電站和戶戶用光伏伏系統(tǒng)基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)是完全全一致的的，我們們將它們們統(tǒng)稱為為獨立光光伏系統(tǒng)統(tǒng)，下面面我們就就介紹這這種獨立立光伏系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計，安安裝和維維修。獨立光伏伏系統(tǒng)的的設(shè)計 如圖8.227，所示示，系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計工工作從收收集太陽陽能數(shù)據(jù)據(jù)和計算算負(fù)載大大小開始始，然后后確定系系統(tǒng)各部部分規(guī)格格，（蓄蓄電池、控制器器、逆變變器），然然后選擇擇適當(dāng)?shù)牡膶?dǎo)線進(jìn)進(jìn)行安裝裝，這才才是整個個的設(shè)

46、計計過程，當(dāng)當(dāng)然一個個完整的的系統(tǒng)設(shè)設(shè)計還應(yīng)應(yīng)包括操操作和維維修的計計劃。操作和維修 計劃系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)規(guī)格負(fù)載計算太陽能數(shù)據(jù)圖8.227 系統(tǒng)設(shè)設(shè)計框圖圖 在系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計正正式開始始之前，設(shè)設(shè)計者應(yīng)應(yīng)盡量做做到：（1）設(shè)計計盡量簡簡單化，這這樣可以以提高系系統(tǒng)的可可靠性。（2）了解解系統(tǒng)的的效率，適適當(dāng)設(shè)計計系統(tǒng)效效率，若若不合實實際地把把效率定定在99%以上，其其成本是是昂貴的的。（3）在估估算負(fù)載載時要考考慮周到到，并要要有一定定的裕度度。（4）反復(fù)復(fù)計算核核查當(dāng)?shù)氐氐奶鞖鈿赓Y源，獲獲得該地地區(qū)的太太陽輻射射能資源源，對太太陽輻射射的錯誤誤估計將將會大大大影響系系統(tǒng)的作作用。（5）在設(shè)設(shè)計系

47、統(tǒng)統(tǒng)前了解解安裝地地點，去去當(dāng)?shù)乜伎疾煲幌孪?，這樣樣對設(shè)備備安置走走線，保保護(hù)和地地帶特性性都有所所了解。此外還還要做到到：仔細(xì)細(xì)安裝系系統(tǒng)，安安全第一一，定期期維修。 系統(tǒng)設(shè)設(shè)計者知知道在設(shè)設(shè)計光伏伏系統(tǒng)中中，每一一個決定定都將影影響到它它的成本本。如果果由于不不現(xiàn)實的的要求而而使系統(tǒng)統(tǒng)過大，將將使系統(tǒng)統(tǒng)首期成成本有不不必要的的增長。若使用用不耐用用的部分分，則維維修和替替換成本本將增加加。如果果在系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計過過程中選選擇不正正確則很很容易使使整個系系統(tǒng)壽命命周期成成本翻一一番。在在設(shè)計您您的光伏伏系統(tǒng)時時要符合合實際、靈活的的原則。 對太陽陽輻照前前面已經(jīng)經(jīng)講過這這里就不不再重復(fù)復(fù)了。 任

48、何一一個光伏伏系統(tǒng)設(shè)設(shè)計者的的第一項項工作是是確定系系統(tǒng)的負(fù)負(fù)載。這這些負(fù)載載估算是是設(shè)計及及獨立光光伏系統(tǒng)統(tǒng)成本的的重要因因素之一一。一個個電器所所需的功功率可以以測量出出來或由由制造商商提供。然后把把電器每每日，每每周，每每月所用用的時間間估算出出來。對對戶用系系統(tǒng)（和和其它許許多系統(tǒng)統(tǒng)）負(fù)載載所用的的時間是是可以控控制的。實際上上，每個個電器所所估算使使用時間間須再加加裕量（如10%等），不過這將增加光伏系統(tǒng)的規(guī)格和成本。對于經(jīng)常使用的物品的替代（或考慮大的或可變負(fù)載決定他們是否可省去由其它來源的能量供電），如用熒光燈替代白熾燈，它們在提供同樣的光強時熒光燈與白熾燈相比耗電很少。由于使用

49、了逆變器，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性，在直流變交流過程中產(chǎn)生1015%的損失，這樣在估算負(fù)載時需考慮這一項。如果使用直流負(fù)載如直流節(jié)能燈等，就可以避免直流變交流的這部分損失，直流燈和電器通常較貴，但效率高，使用壽命長，而交流電器種類繁多，但效率通常較低。 對獨立立光做系系統(tǒng)的工工作電壓壓的選擇擇決定于于負(fù)載所所需的電電壓和總總的電流流。 如果系系統(tǒng)電壓壓設(shè)置成成為與最最大負(fù)載載電壓相相等，則則這些負(fù)負(fù)載可直直接到系系統(tǒng)的輸輸出端。然而，對對于限制制電流為為1000A的系系統(tǒng)的任任何部分分，在任任何電源源電路中中電流應(yīng)應(yīng)在200A以下下，使電電流低于于推薦值值就可使使用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的、普普通的電電氣設(shè)備備和導(dǎo)線

50、線。當(dāng)負(fù)負(fù)載需要要交流電電源時，直直流系統(tǒng)統(tǒng)電壓應(yīng)應(yīng)根據(jù)逆逆變器的的特性而而定。 一些基基本的規(guī)規(guī)則有：（1）直直流負(fù)載載電壓通通常是12V或12V的倍數(shù)數(shù)，如24V、36V，48V等，對對直流系系統(tǒng)，系系統(tǒng)電壓壓應(yīng)為最最大負(fù)載載所需的的電壓。大多數(shù)數(shù)直流光光伏系統(tǒng)統(tǒng)在12V下小于1千瓦。此時最最大電流流應(yīng)為10000/112=883。3A。、（2）如如果負(fù)載載需不同同的直流流電壓，選選擇具有有最大電電流的電電壓作為為系統(tǒng)電電壓，對對于負(fù)載載所需電電壓與系系統(tǒng)電壓壓不一致致時可用用直流直流轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器來來提供所所需的電電壓。（3）獨獨立光伏伏系統(tǒng)的的絕大多多數(shù)交流流負(fù)載在在1200V下工作作。研究

51、究逆變器器的有關(guān)關(guān)說明，會會得到關(guān)關(guān)于總的的或瞬時時所需交交流功率率的說明明。選擇擇一個能能滿足負(fù)負(fù)載和保保持直流流電流小小于1000A的的逆變器器。在忽忽略功率率因子和和損耗的的情況下下，下列列等式成成立： 交流功功率=（交流流電壓）（交流電流） 直流功功率=（直流流電壓）（直流電流） 例如：如果交交流負(fù)載載是24000瓦，交交流電壓壓是1200V，則交交流電流流需200A。（不不包括逆逆變器損損耗）直直流功率率也為24000瓦，如如果是12V逆變器器則應(yīng)為為2000A，這這是不可可行的。用24V或48V逆變器器使電流流輸入為為1000A或50AA。切記記，當(dāng)電電流值升升高時，導(dǎo)導(dǎo)線和開開關(guān)

52、的成成本亦會會升高。 選擇逆逆變器是是相當(dāng)重重要的，它它影響系系統(tǒng)的特特性和成成本。通通常，效效率和功功率調(diào)整整能力在在較高直直流電壓壓下更好好，如一一個48V的系統(tǒng)統(tǒng)通常比比一個12V的系統(tǒng)統(tǒng)更有效效。在確確定系統(tǒng)統(tǒng)電壓時時，應(yīng)從從各方面面收集關(guān)關(guān)于逆變變器，可可用性，成成本和容容量信息息等。 另一個個需要考考慮的因因素是當(dāng)當(dāng)電壓增增加時，在在陣列和和存儲子子系統(tǒng)中中基本結(jié)結(jié)構(gòu)單元元也變大大了。例例如，一一個48V系統(tǒng)有4塊光伏伏組件串串聯(lián)而形形成了基基本的結(jié)結(jié)構(gòu)單元元。給系系統(tǒng)增加加一點電電流意味味著要買買4塊附加加的光伏伏組件。然而高高的電壓壓具有只只需小的的電流就就可以達(dá)達(dá)到同樣樣功率

53、的的優(yōu)點。因為大大的電流流意味著著大的導(dǎo)導(dǎo)線尺寸寸，昂貴貴和較難難找到保保險、開開關(guān)和接接觸器等等。成本本，元件件效率和和開關(guān)對對于一個個好的系系統(tǒng)設(shè)計計是至關(guān)關(guān)重要的的。獨立光伏伏系統(tǒng)的的安裝 在主要要部件都都已選擇擇好，那那就應(yīng)該該把各個個部件連連起來成成為一個個工作系系統(tǒng)。選選擇正確確的導(dǎo)線線，連接接器和保保護(hù)元件件（如開開關(guān)，保保險等）是是非常重重要的，它它們可以以保證一一個系統(tǒng)統(tǒng)工作20年以上上。用合合適的工工具工作作以維持持長久連連接，記記住，整整個系統(tǒng)統(tǒng)的性能能及可靠靠性依賴賴于每一一個連接接。 如果能能正確地地使用、良好地地設(shè)計和和認(rèn)真地地安裝，那那么獨立立光伏系系統(tǒng)將會會成為

54、20年以上上的可靠靠的能量量來源。 陣列的的安裝：獨立光光伏系統(tǒng)統(tǒng)的陣列列的安裝裝有許多多獨特和和創(chuàng)新的的方法。但在安安裝中總總有一些些共同的的問題，如如陣列是是固定式式的還是是跟蹤式式的？是是安裝在在地上，桿桿上或是是建筑物物上？在在陣列小小系統(tǒng)中中必須安安裝一個個開關(guān)或或斷路器器，這樣樣在維修修陣列時時能斷開開陣列。陣列回回路中的的保險和和電纜應(yīng)應(yīng)可承受受最大電電流，即即由短期期“云聚焦”形成的的在10000W/m2照度下下短路電電流的1.5倍。為了了使光伏伏陣列安安裝的牢牢固，并并且可長長年承受受各種天天氣的考考驗。無無論是買買還是自自己安裝裝框架都都要保證證它的穩(wěn)穩(wěn)定和組組件的牢牢靠。

55、如如果陣列列是跟蹤蹤式的，建建議使用用單軸跟跟蹤系統(tǒng)統(tǒng)，它只只需要很很少的控控制和能能量。跟跟蹤系統(tǒng)統(tǒng)可使陣陣列準(zhǔn)確確地跟蹤蹤太陽。在有大大風(fēng)的地地區(qū)，應(yīng)應(yīng)該使用用電力驅(qū)驅(qū)動的跟跟蹤。如如果需要要在屋頂頂安裝，那那么要保保證陣列列下面允允許新鮮鮮的空氣氣通過，如如果陣列列離開屋屋頂至少少3英寸時時，陣列列上組件件的溫度度就不會會升高。 蓄電池池的安裝裝。電池池是必須須保護(hù)的的部件。如果會會出現(xiàn)結(jié)結(jié)冰溫度度，那么么電池必必須安裝裝在水密密性的盒盒子內(nèi)并并埋于地地下霜凍凍線以下下或者是是將電池池置于能能保持溫溫度高于于0度的建建筑物中中。如果果要埋電電池，應(yīng)應(yīng)選擇一一個排水水性良好好的地點點，且為

56、為電池挖挖一個排排水孔。電池不不應(yīng)直接接放在水水泥面上上，因為為這樣會會增加自自放電，這這種情況況在表面面潮濕的的水泥面面上更為為嚴(yán)重。如果用用開放式式電池則則必須提提供放氣氣，以免免引起爆爆炸。任任何電池池均應(yīng)放放在那些些非專業(yè)業(yè)人員接接觸不到到的地方方，尤其其是不要要讓小孩孩靠近電電池。 控制器器和逆變變器通常常會與開開關(guān)、保保險等安安裝在控控制中心心內(nèi)?？乜刂破鞅乇仨毎惭b裝在接線線盒中，且且能把其其他元件件如二極極管等固固定在其其上。過過熱會縮縮短電池池壽命，故接線盒應(yīng)安置在蔭涼通風(fēng)的地方?？刂破鞑灰c電池安裝在一起，因為電池產(chǎn)生的腐蝕氣體可能引起電子元件失效。逆變器應(yīng)安裝在可控制環(huán)境中

57、，因為過高的溫度和大量的灰塵會減少逆變器的壽命且可能引起故障。逆變器也不應(yīng)同電池安裝在同一盒內(nèi)，因為腐蝕性氣體破壞電子元件而逆變器開關(guān)動作時產(chǎn)生的火花可能會引起爆炸。但是為了減少導(dǎo)線的阻抗損失，逆變器應(yīng)安裝在盡可能靠近電池的地方。在逆變?yōu)榻涣麟姇r，因為交流電壓通常比直流電壓高，所以逆變器的輸出端的導(dǎo)線尺寸可以縮小一些。逆變器的輸入輸出回路應(yīng)有保險或斷路器。這些保險器件應(yīng)安裝在醒目的位置上，且其上標(biāo)注清晰。在大多數(shù)地區(qū)建議在逆變器的輸入端使用浪涌保護(hù)器以防止閃電引起的沖擊電流。用像促動器這類部件可把浪涌電流旁路入地，這樣，閃電可能會損壞促動器，卻保護(hù)了昂貴的逆變器。 最后還還要強調(diào)調(diào)的一點點是在

58、安安裝時不不要忽視視接地的的工作它它是關(guān)系系到人和和設(shè)備的的安全問問題，應(yīng)應(yīng)認(rèn)真對對待。維修 預(yù)防性性維修是是最好的的維修，所所以應(yīng)該該定期對對獨立光光伏系統(tǒng)統(tǒng)定期檢檢查。這這樣，可可以在小小問題變變成大問問題之前前就發(fā)現(xiàn)現(xiàn)并處理理之。即即使系統(tǒng)統(tǒng)是剛安安裝不久久,感覺系系統(tǒng)工作作正常也也應(yīng)該開開始檢修修了。大大部分的的檢查用用電壓表表，電流流表和某某些常識識就能進(jìn)進(jìn)行。定定期檢查查可使系系統(tǒng)故障障前其隱隱患就能能得以清清除，應(yīng)應(yīng)該作以以下檢查查：（1）檢檢查系統(tǒng)統(tǒng)中所有有連接的的緊密度度、牢固固性。電電池的連連接應(yīng)清清潔，用用抗腐蝕蝕劑密封封。（2）檢檢查電解解液水平平，如果果需要就就加入純

59、純凈（蒸蒸餾）水水，但不不要加得得太滿。應(yīng)每年年檢測一一次每個電電池的標(biāo)標(biāo)稱比重重。標(biāo)稱稱比重是是電池充充電狀態(tài)態(tài)（SOC）的反反映，但但如果電電解液分分層了，測測量就有有會誤差差。應(yīng)檢檢查電池池中不同同層的標(biāo)標(biāo)稱重量量確定電電解液是是否分層層。如果果電解液液分層了了，就要要對電池池充分充充電以混混合電解解液。如如果電解解液的標(biāo)標(biāo)稱比重重比別的的電池差差0.005，就意意味著這這個電池池不行了了。需要要進(jìn)一步步監(jiān)測這這個電池池的性能能看是否否需要更更換。（3）在在有負(fù)載載的情況況下，檢檢查每一一個電池池電壓，把把這些電電壓與所所有電池池電壓的的平均值值相對比比。如果果一個電電池與其其它和差差0

60、.005V，可能能就會有有問題了了。監(jiān)測測該電池池的性能能看是否否需要替替換。（4）檢檢查系統(tǒng)統(tǒng)走線。如果有有導(dǎo)線露露出來，就就查找裂裂處，檢檢查絕緣緣性，檢檢查所有有接線盒盒的接入入和接出出點，檢檢查絕緣緣處有否否破裂。如果需需要就更更換導(dǎo)線線而不能能依靠用用黑膠布布來起長長期絕緣緣的作用用。（5）檢檢查所有有導(dǎo)線盒盒是否關(guān)關(guān)上（封封上），看看看有無無水的破破壞和腐腐蝕。如如果電子子元件是是安裝在在接線盒盒中，檢檢查盒中中通風(fēng)狀狀況,更換或或清理空空氣過濾濾器。（6）檢檢查陣列列安裝框框架或跟跟蹤機(jī)械械，保養(yǎng)養(yǎng)各種系系緊的支支架。（7）檢檢查開關(guān)關(guān)的工作作，確定定開關(guān)的的動作是是否正確確。查