Μιλώντας για τη σύνθεση του φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκτός δικτύου
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου αποτελούνται κυρίως από ηλιακές φωτοβολταϊκές συσκευές παραγωγής ενέργειας, συσκευές αποθήκευσης ενέργειας, ελεγκτές και μετατροπείς. Μια σύντομη εισαγωγή σε κάθε μέρος δίνεται παρακάτω.
Ηλιακή φωτοβολταϊκή συσκευή παραγωγής ενέργειας
Μπορεί να αποτελείται από φωτοβολταϊκές συσκευές μονοκρυσταλλικού πυριτίου ή πολυκρυσταλλικού πυριτίου ή άμορφου πυριτίου. Μια ομάδα ηλιακών κυψελών συσκευασμένων με γυαλί και ειδικά υλικά ονομάζεται μονάδα ηλιακών κυψελών. πολλαπλές μονάδες ηλιακών κυψελών συνδέονται για να σχηματίσουν μια συστοιχία ηλιακών κυψελών. Ο τύπος και η σύνθεση των ηλιακών κυψελών επιλέγονται ανάλογα με την ισχύ που απαιτείται από το σύστημα, το περιβάλλον χρήσης και το κόστος.
Συσκευή αποθήκευσης ενέργειας
Επειδή η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας επηρεάζεται άμεσα από τις καιρικές συνθήκες, είναι διακοπτόμενη και ασταθής. Προκειμένου να διατηρηθεί μια ορισμένη συνεχής ικανότητα τροφοδοσίας του συστήματος, πρέπει να παρέχεται μια συσκευή αποθήκευσης ενέργειας για την αποθήκευση μέρους της ηλεκτρικής ενέργειας και την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας όταν δεν υπάρχει ηλιακό φως. Το τρέχον σύστημα παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά Χρησιμοποιούνται κυρίως μπαταρίες για αποθήκευση ενέργειας.
Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν μπαταρίες μολύβδου-οξέος, μπαταρίες νικελίου-καδμίου και μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Μπαταρία μολύβδου-οξέος: η τάση μιας μπαταρίας είναι 2 βολτ, η διάρκεια ζωής είναι 500-1500 φορές
Μπαταρία νικελίου-καδμίου: τάση μονής μπαταρίας 1,0-1,3 βολτ, διάρκεια ζωής 2500 φορές
Μπαταρία ιόντων λιθίου (τάση μονής κυψέλης 3,7 V), διάρκεια ζωής 1000-10000 φορές
Οι μπαταρίες νικελίου-καδμίου και οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι ακριβές, αλλά έχουν μεγάλη χωρητικότητα ανά μονάδα όγκου και χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές που απαιτούν μικρό μέγεθος και μεγάλη χωρητικότητα, όπως ψηφιακά προϊόντα όπως κινητά τηλέφωνα, φωτογραφικές μηχανές και φορητοί υπολογιστές. Γενικά, τα φωτοβολταϊκά συστήματα εκτός δικτύου χρησιμοποιούν κυρίως σφραγισμένες μπαταρίες μολύβδου-οξέος. Η τιμή της μπαταρίας μολύβδου-οξέος είναι πολύ φθηνή και η σφραγισμένη μπαταρία μολύβδου-οξέος είναι σφραγισμένη και δεν χρειάζεται συντήρηση και είναι πολύ βολική στη χρήση.
Οι πιο σημαντικές παράμετροι μιας μπαταρίας είναι η τάση, η χωρητικότητα και η διάρκεια του κύκλου. Η μονάδα τάσης είναι βολτ (V), η μονάδα χωρητικότητας είναι η αμπερώρα (Ah) και η διάρκεια ζωής του κύκλου είναι ο αριθμός φόρτισης και εκφόρτισης.
Ελεγκτής
Η μπαταρία έχει ορισμένες απαιτήσεις για φόρτιση και αποφόρτιση. Η συχνή υπερφόρτιση και υπερφόρτιση θα μειώσει τη διάρκεια ζωής. Η μπαταρία πρέπει να ελέγχεται για φόρτιση και αποφόρτιση, η οποία είναι η κύρια λειτουργία του ελεγκτή. Επιλέξτε το σημείο μέγιστης ισχύος της ηλιακής μπαταρίας ανάλογα με την ηλεκτρική ενέργεια του χρήστη', τη φόρτιση και εκφόρτιση της μπαταρίας και τις συνθήκες φωτισμού της ηλιακής μπαταρίας' και συντονίστε τη φόρτιση και το ρεύμα ηλεκτρισμού. Ο ελεγκτής πρέπει επίσης να ανιχνεύει, να προστατεύει και να εμφανίζει δεδομένα στο σύστημα. Η μετατροπή τάσης και ρεύματος του ελεγκτή' υιοθετεί κυρίως ένα κύκλωμα μετατροπής DC-DC. Για την αρχή της μετατροπής DC-DC, ανατρέξτε στην ενότητα"Αρχή του μετατροπέα DC-DC".
Αντιστροφέας
Ο εξοπλισμός που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιεί κυρίως κυκλώματα μετατροπέα πλήρους γέφυρας SPWM για τη δημιουργία εναλλασσόμενου ρεύματος ημιτονοειδούς κύματος. Για την αρχή του μετατροπέα SPWM, ανατρέξτε στην ενότητα"Αρχή του μετατροπέα SPWM".
Ηλεκτρικό φορτίο
Ηλεκτρικός εξοπλισμός που χρησιμοποιεί ρεύμα DC ή AC.
Οι απλές ηλιακές φωτοβολταϊκές συσκευές παραγωγής ενέργειας δεν έχουν μετατροπείς και παράγουν μόνο συνεχές ρεύμα. Μερικά από αυτά μπορούν να παράγουν πολλές διαφορετικές τάσεις συνεχούς ρεύματος. Η σύνθεση φαίνεται στο Σχήμα 2. Ο ελεγκτής λαμβάνει την έξοδο συνεχούς ρεύματος από το ηλιακό πάνελ και ελέγχει το ρεύμα φόρτισης ή εκφόρτισης στην μπαταρία. Ένας απλός ελεγκτής οδηγεί απευθείας την μπαταρία στον ακροδέκτη εξόδου και η τάση εξόδου του συστήματος είναι ίση με την τάση της μπαταρίας. Ορισμένοι ελεγκτές διαθέτουν κυκλώματα μετατροπής DC, τα οποία μπορούν να εξάγουν πολλές διαφορετικές τάσεις συνεχούς ρεύματος, όπως 5V, 9V, 12V κ.λπ., οι οποίες είναι κατάλληλες για διαφορετικές ηλεκτρικές συσκευές. Η ισχύς εξόδου αυτού του είδους συστήματος είναι γενικά μικρή και η φορητή δομή υιοθετείται κυρίως.
