圖2 矽太陽（yáng）電池組件結（jié）構圖

　　太陽電（diàn）池組件是（shì）將太（tài）陽光能直接轉變（biàn）為直流電能的陽光發電裝置。根據用戶對（duì）功率和電（diàn）壓的不同要求，製成太陽電池組件（jiàn）單個使用，也可以數個（gè）太陽電池組件經過串聯（以滿足電壓要求）和並聯（以滿足電流要求），形成供電陣（zhèn）列提供更大的電功率。太陽電池組件具有高麵積（jī）比功率，長壽命和（hé）高可靠性的特點，在20年使用期限內，輸出功率下降一般不超過20%。

圖3太陽（yáng）電池伏安特性

　　一般來（lái）說，太陽電池的發電量隨（suí）著日照強度的增加而按（àn）比例增加。隨著組件（jiàn）表麵的溫度升高而略有（yǒu）下降。太陽電池組件的峰值功率Wp是指在日照強度為1000W/M2,AM為1.5，組件表麵溫度為25℃時的Imax*Umax的值（如上圖（tú）所示）。

隨著溫度（dù）的變（biàn）化，電池（chí）組件的電流、電壓、功率也將發生變化，組件串聯設計時必須考（kǎo）慮電壓負溫（wēn）度係數。

2.2光（guāng）伏控製器介紹

光伏控製器主要是對太陽電池組件發出（chū）的直（zhí）流電能進行調節和控製，並具有對蓄電池進行充電（diàn）、放電智能管理功能，在溫（wēn）差較大的地方，光伏控（kòng）製器應具備溫度補償的功能。

根據（jù）係統的直流電壓等級和太陽電池組件的功率配置合適的光伏控製器。

常見的光伏控製器有DC12V、24V、48V、110V、220V不（bú）同電壓等級。

2.3蓄電池介（jiè）紹

蓄電池主要是用於儲能，以便在夜間或陰雨（yǔ）天給負載提供電能（néng）。

根據係統直流電壓等級的要求來（lái）配（pèi）置蓄（xù）電（diàn）池的串、並聯數量；

盡量配置1－2組蓄（xù）電池（chí），可選（xuǎn）用大容量的蓄電池，常見的有12V和2V係列的蓄電池；

蓄電池（chí）串並聯時應遵循下（xià）列原（yuán）則：同型號規格、同廠家、同批次（cì）、同（tóng）時安裝和使用。

2.4逆變器介紹

逆變器是將直流電能變換為交流電的（de）一種電能轉換裝置。

離（lí）網型逆變器是光伏發（fā）電係統中的重要部件之一，逆變器（qì）選型是根（gēn）據負載的特性（如阻（zǔ）性、感性或容性）及負（fù）載功率大小進行選擇的。

三、方案（àn）介紹（shào）

3.1客戶基本要求

        現有（yǒu）客戶需設計一套離網光伏發電係統，當（dāng）地的日平均峰值日照時（shí）數按照（zhào）4小時考慮，現場負（fù）載為12盞（zhǎn）熒光燈，每盞為（wéi）100W，總功率為1200W，每天（tiān）使用10小時，蓄電池按（àn）照連續陰雨（yǔ）天2天計算，請計算出該係統的配置。

         選用某公司180W光伏組件，其技術參數如下表：

3.2太（tài）陽電池（chí）組件設計

太（tài）陽電池組件容量計算，參考公（gōng）式：P0=(P×t×Q)/(η1×T)，式中：

P0——太陽電（diàn）池組件的（de）峰值功率（lǜ），單位Wp；

P——負載的（de）功率，單位W；

t——負載每天的用電小（xiǎo）時（shí）數，單（dān）位H；

η1——為係統的效率（一般為0.85左（zuǒ）右）；

T——當地的日平均峰值日照時數，單位H；

Q——連續陰雨期富餘係數（一般為1.2～2）。

根據公式（shì）計算：

P0=P×t×Q/(η1×T)＝(1200×10×1.2)/(0.85×4)≈4.235（kW）

太陽電池組（zǔ）件數量：4235/180≈24(塊（kuài）)

太陽電池組件（jiàn）串聯數量：2塊

太陽電池（chí）組（zǔ）串數量：12串

        因此，本項目（mù）選用24塊180Wp太陽電池組件，總功率為4.32kW，按照2塊組（zǔ）件串聯設計（jì），共12個太陽電池串列。

（備注：本係（xì）統選用DC48V光伏控製器，太陽電池串列分為4路接入（rù）光伏控（kòng）製器。）

3.3光伏控製器選型

係（xì）統選用DC48V光伏控製器額定電流（liú）計算，參考公式：I=P0/V，式中：

I——光伏控製器的控製電流，單位（wèi）A；

P0——太陽電池組件的峰值（zhí）功率，單位Wp；

V——蓄電池組的額定電壓，單位V；

根據公式計算：I=4320/48=90(A)，故可選用（yòng）1台SD48100光伏（fú）控製器。

備注：

根據係統的電壓和（hé）控製電流（liú）確定光伏控製器的規（guī）格型號。

在高海拔地區，光伏控製器需要放大一定的裕量，降容使用。

圖9 SD48100光伏控製器技術參數

3.4蓄電池組（zǔ）設（shè）計

蓄電（diàn）池組的容量計算，參考公（gōng）式：C=P×t×T/(V×K×η2)，式中（zhōng）：

C——蓄電池組的容量，單位（wèi）Ah；

P——負載的功率，單位W；

t——負載每天的（de）用電小時數，單（dān）位H；

V——蓄（xù）電池組的額定電壓，單位（wèi）V；

K——蓄電池的（de）放電係數（shù）,考慮蓄電池效率、放電深度、環境溫度、影響因素而定，一般取值（zhí）為0.4～0.7。該（gāi）值的大小也應該根據係統成本和用戶的具體情況綜合考慮；

η2——逆變器的（de）效率；

T——連續陰雨天數（一（yī）般為2～3天）。

根據公式計算:

C=P×t×T/(V×K×η2)

=1200×10×2/（48×0.5×0.9）

≈1200（Ah）

        得出，係統需（xū）配置的蓄電池組容量為（wéi）1200Ah，同時要滿足直流電壓48V的要求，可采用24隻2V/1200Ah的蓄電池進行串（chuàn）聯。

3.5逆（nì）變器選（xuǎn）型

逆變器額定容量計算，參考公式：Pn=(P*Q)/Cosθ，式中：

Pn——逆變器的容量，單位VA；

P——負載的功率，單位W，感性（xìng）負載需考慮5倍到8倍（bèi）左右的裕量；

Cosθ——逆變器的功（gōng）率因數（一般為0.8）；

Q——逆變器所需的裕量係數（一般選（xuǎn）1.2～5）。

因熒光燈（dēng）啟動衝（chōng）擊電流較大，所以本係統的Q係數取3，根據（jù）公式計算（suàn）：

Pn=(P*Q)/Cosθ=1200*3/0.8=4.5(KVA)

故（gù）可（kě）選擇SN485KSD1離網型逆（nì）變器。

備注：

不同的負載（阻性、感性、容性），啟動衝擊電流不一樣，選擇的裕量係數也不同。

在高海拔地（dì）區，逆變器（qì）需要放大一定的裕量，降容使用。

圖10 SN485KSD1逆變器技（jì）術參數

3.6係統監控方案介紹

目前離網光伏發電係統（tǒng）的（de）通訊和監控方案可采用以下幾種（zhǒng）方式（shì）：

(1)RS485/232本地通訊（xùn）



(2)以太網遠程通訊



(3)GPRS遠程通訊


係統的通訊和監控裝置需配置離專用監控軟件、工業PC機、顯示（shì）器、通訊轉換設備以及（jí）通訊電纜（lǎn）。多機版監控軟件可實現多台設備（bèi）同時監控，監控軟件界（jiè）麵如下：