太阳能光伏系统的设计

1、太阳能光伏系统的设计：一、光伏系统的分类：1 独立太阳能供电系统2 简单的直流系统3 直流-交流供电系统4 并网系统5 混合供电系统（风光、光油等）也可以不这么分类，我喜欢这么分。二、光伏系统的构成：太阳电池组件、充放电控制器、逆变器、计算机监控、蓄电池等。三、光伏系统的容量设计：主要包括负载用电量估算，太阳电池数量估算，蓄电池容量计算，最佳安放角度等等。1 蓄电池容量的计算（也有很多人用自己的经验公式）这里要讲下几个概念： 自给天数：我个人理解的就是没有太阳的情况下还能正常工作的天数。一般可可以用当地的最大连续阴雨天数作为自给天数。 最大放电深度：蓄电池允许最大的放电深度，超过这个深度就不能

2、正常工作，一般是个定值。 基本公式：（每天负载用电量*自给天数）/最大放电深度=蓄电池容量 其中和蓄电池容量有关的两个因素：蓄电池放电率和温度，如果考虑这两个因素就要更复杂点。 蓄电池的串联和并联和干电池的是一样的，就不多说了。 还可以这样算 c=3.75DP(P为平均负荷容量，D 为最大无光照天数，这是个简化的公式，默认的逆变率是80%，放电深度是50%，蓄电池放电效率的修正系数取1.05)2 光伏组件方阵的设计：基本公式：并联数量=日平均负载/组件日输出串联数量=系统电压/组件电压 如果需要更准确就要修正，通常将太阳电池输出减少10%和将负载增加10% 最佳角度的计算要涉及到和多符号，这些

3、符号不好写出来。 四、光伏系统的硬件设计 基础设施、接地和防雷设计等等。 五、电子电路部分包括充放电控制器、逆变器、远动技术（遥控，遥信，遥测，遥调）的应用等。1控制器 控制器是光伏系统中最主要的，也就是说就小到零点几瓦的庭院灯，大到兆级的系统都要有这个部分，只不过是简单和复杂之分，它们的目的都是一样的。都是为了负载能正常的工，电源能正常的供电，蓄电池能及时充电。这个目的可以用不同的电力电子元件实现，如三级管、继电器、集成运放、GTO、单片机等等，下面我就说说几种控制器： 简单的太阳能充电电路 之所以列在第一位不单单是因为它结构简单的，还有一点就是它是我第一个接触的太阳能控制器电路，还记得那时

4、我拿着用铅笔画的电路图到家乡唯一的元件店里买元件，老板不懂上面的继电器符号，坚持说是我画错了。后来开学了，在前进四路我终于把要买的元件买齐，在实验室借了个面包板，调试完又焊接。遗憾的是当时在武汉买不到一块太阳能电池板（现在好象买不到），虽然做了个半成品，但是从此让我的太阳能梦想走出了第一步，多说了几句，言归正传。图片如下：此主题相关图片 这是一个给v的蓄电池不间断充电的电路。 图中D1（A）是个反充二极管，是光伏系统的必须的装置，作用是防止电流倒流；LM317是给集成块提供v的电源的；J1和J2是两个继电器，继电器通常有常开状态和常闭状态；这里把LM393当电压比较器用；RP1和RP2是用做用

5、户设定过充和过放电压的。电压比较和继电器达到不间断充电的目的。 网上的另外一个充电电路（转载）图片位置：/info/uppic/13561_.jpg所示太阳能灯电路是一种低损耗电路，使用一只7W四引脚CFL（小型荧光灯）和一块12V、7-Ahr密封免维护电池。逆变器的效率大于85%，静态电流小于2mA。它有一个带电池过放电保护*Gong*能和过充电保护*Gong*能的并联充电控制器。低静态电流、过放电保护*Gong*能和过充电保护*Gong*能三者确保电池使用寿命很长。逆变器的预热*Gong*能可以避免CFL两端变黑，从而延长其使用寿命。这一电路可在农村地区

6、用作一种可靠小巧的便携式光源，在城市用作应急灯系统。并联充电控制器电路包括IC1（低电流2.5V电压基准源LM385）和IC2（LM324比较器）。配有电阻R1 R8和三极管Q1的IC2A可防止电池过放电。 当电池电压低于10.8V时，该电路切断负载（逆变器和灯管），从而防止电池过放电。在无负载状况下，电池放电后的电压约为12.2V，因此，为防止出现振荡现象，电路提供的过放电复位电压为12.3V。红发光二极管LED1指示低电压状态。配有电阻R9 R14和三极管Q2的IC2B可防止电池过充电。当电池电压超过14.8V时，Q2导通，并使太阳能电池阵列旁流，从而防止电池过充电。当电池电压低于12.5

7、V时，Q2截止，太阳能板电池阵列对电池进行充电。D2为一支反向阻隔二极管。它能防电池在太阳能电池不产生电能时对太阳能电池放电。黄发光二极管LED2指示电池充满电。绿发光二极管LED3与IC2c和电阻R15 R20一起，提供充电指示。 采用单片机为控制核心的控制器电路 分微处理器电路、稳压电源电路、实时时钟电路、液晶显示电路、充电开关电路、键盘接口电路，由于网上没有电路图，我也没发把图发上来，就说说重要部分的原理吧。单片机有用c的也有用的，也有用pic的，都是将太阳电池采样测量经AD转换于单片机通信，显示电路可以人机界面，方便控制，时钟电路可以提供时间输出，可实现对路灯控制。太阳能路灯控制器：我

8、这有个电路图，它一共分成几部分。单片机电路，稳压电源电路，实时时钟电路，液晶显示电路，充点开关电路，放电开关电路，键盘接口电路，太阳电池和蓄电池接口电路组成。 等我把它扫描上来和大家共享。MPPT，就是最大功率点的跟踪，可以提高工作效率。MPPT的基本原理：它有很多电路构成，首先是单片机，还有书多外围电路，电压采集电路，电流采集电路，dc/dc电路。 还有很多要注意的地方，孤岛效应等等，我也不是很懂，正在学习中。 中大型的光伏电站的控制器要有以下几个功能：1） 防电池过充过放功能2） 可以及时把工作状态反馈给用户3） 负载的控制4） 提供各种接口5） 能源不够可以补充，多余可以提供给其他负载6） 防止蓄电池、光伏组件反接7） 防止反充8） 防雷措施 逆变器的设计也很重要，不过大部分公司是买现成的，国内只有少数厂家生产大型的逆变器，合肥阳光、台湾茂迪，大型的并网逆变器技术还不是很