【正文】 過充保護電路 為防止電池過充電，影響電池的使用壽命，設(shè)計了一個簡單的電池過放保護電路?？傮w框圖如圖 5 所示。由滯回比較器來判斷電池是否達到過放狀態(tài)，由繼電器作為選擇開關(guān)，來選擇用電池供電還是后備電源供電（電池在過充狀態(tài)時和陰雨天氣時）。電源分為電池電源和 220 V 市電經(jīng) ACDC 轉(zhuǎn)換電路后的穩(wěn)定電源。主要功能是將蓄電池的直流電逆變成交流電。其功能是將直流電變?yōu)楣潭l率和電壓或可調(diào)頻率和可調(diào)電壓的交流電，供負載使用。蓄電池放電不能低于這個值，這是國標(biāo)的規(guī)定。其實 PWM 方式主要是為了穩(wěn)定蓄電池端電壓而設(shè)計的，通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來減小蓄電池充電電流。均充時間不宜過長，一般為幾分鐘 ~十幾分鐘，時間設(shè)定太長反而有害。 太陽能控制器的充電保護模式 直充保護點電壓：直 充也叫急充，屬于快速充電，一般都是在蓄電池電壓較低的時候用大電流和相對高電壓對蓄電池充電，但是，有個控制點，也叫保護點，就是上表中的數(shù)值，當(dāng)充電時蓄電池端電壓高于這些保護值時，應(yīng)停止直充。在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，綜合考慮日照強度以及環(huán)境溫度對光伏 系統(tǒng)充電電流的影響、鉛酸蓄電池性能以及系統(tǒng)成本等因素，使用三階段充電法對鉛酸蓄電池充電較為合理。它首先對鉛酸蓄電 池采用恒流充電方式充電，鉛酸蓄電池充電到達一定容量后，然后采用恒壓充電方式充電。如果鉛酸蓄電池電壓過低，后期充電電流又過小，充電時間過長，不適合串聯(lián)數(shù)量多的鉛酸蓄電池組充電。在充電初期由于鉛酸蓄電池電壓較低，充電電流較大，但隨著鉛酸蓄電池電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。 [10] (一 )恒流充電 恒流充電就是以一定的電流進行充電，在充電過程中隨著鉛酸蓄電池電壓的變化要進行電流調(diào)整使之恒定不變。一般來講，光伏發(fā)電系統(tǒng)白天把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，通過充電器和蓄電池把電能儲存起來，晚上再通過放電器把儲存在蓄電池里的電能放出來使用。儲能系統(tǒng)的 好壞直接影響到光伏發(fā)電系統(tǒng)的性南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 12 能在實際的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，儲能部分又是最易受損、最易消耗的部分。按照理論上說，鉛酸蓄電池需要在每次保養(yǎng)時檢查電解液的高度，如果有缺少需添加蒸餾水。老式普通蓄電池一般壽命在 2年左右，而且需定期檢查 電解液的高度并添加蒸餾水。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作，太陽能電池組件的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。對 于太陽能電池方陣而言，應(yīng)按照用戶的要求、負載的用電量及技術(shù)條件確定太陽能電池組件的串并聯(lián)數(shù)。步長太長，又會使系統(tǒng)振蕩加劇，影響跟蹤精度。 3. 增量電導(dǎo)法 為了解決擾動觀察法導(dǎo)致的功率損失問題，有人在 1995 年提出了增量電導(dǎo)法。擾動觀察法的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單，被測參數(shù)少，容易 實現(xiàn)。因此對于四季溫差或日溫差較大的地區(qū)， CVT 方式并不能完全跟蹤太陽能電池陣列最大功率點，從而導(dǎo)致系統(tǒng)功率損失。目前使用的太陽能電池最大功率點跟蹤方法主要有恒電壓法、觀察擾動法、電導(dǎo)增量法以及其它的一些跟蹤方法。 [8] 南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 8 圖 4獨立的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)圖 目前，太陽能電池陣列在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)造價中占很大比重，而且太陽能電池的轉(zhuǎn) 化效率本身就不高，因此有必要研究提高太陽能電池利用效率的方法，以降低系統(tǒng)單位價格的成本，促進太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用推廣。 下圖所示為一種常用的太 陽能獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)由太陽能電池陣列、 DC/DC 變換器、蓄電池組、 DC/AC 逆變器和交直流負載構(gòu)成。其主要應(yīng)用于遠離公共電網(wǎng)的無電地區(qū)和一些特殊場所，如為公共電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠偏僻農(nóng)村、海島和牧區(qū)提供照明、看電視、聽廣播等基本生活用 電，也可為通信中繼站、氣象站和邊防哨所等特殊處所提供電源。 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配 向用戶供電。它是太陽能光伏發(fā)電進入大規(guī)模商業(yè) 化發(fā)電階段、成為電力工業(yè)組成部分之一重要方向，是當(dāng)今世界太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。該系統(tǒng)功能全面，但是系統(tǒng)過于復(fù)雜，成本高，僅在大型的太陽能光伏發(fā) 電系統(tǒng)中才使用這種結(jié)構(gòu)，并具有上述全面的功能 。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，該系統(tǒng)中的能量能進行雙向傳輸。其中太陽能光伏發(fā)電以其優(yōu)異的特性近年來在全世界范圍得到了快速發(fā)展，被認為是當(dāng)前具有發(fā)展前景的新能源技術(shù)，各發(fā)達國家均投入巨資競相研究開發(fā)，并產(chǎn)業(yè)化進程，大力開拓太陽能光伏發(fā)電的市場應(yīng)用。 [6] 獨立太陽能光伏發(fā)電是指太陽能光伏發(fā)電不與電網(wǎng)連接的發(fā)電方式，典型特征為需要用蓄電池來存儲夜晚用電的能量，獨立太陽能光伏發(fā)電在民用范圍內(nèi)主要用于邊遠的鄉(xiāng)村，如家庭系統(tǒng)、村級太陽能光伏電站；在工業(yè)范圍內(nèi)主要用于電訊、衛(wèi)星廣播電視、太陽能水泵，在具備風(fēng)力發(fā)電和小水電的地區(qū)還可以組成混合發(fā)電系統(tǒng)，如風(fēng)力發(fā)電 /太陽能發(fā)電互補系統(tǒng)等。專家們預(yù)測到 2050 年，太陽能光伏發(fā)電在發(fā)電總量中將占 13%15%，到 2100 年將約占 64%。光伏電池的發(fā)電轉(zhuǎn)化效率也不斷提高，晶體硅光電池轉(zhuǎn)化率達到 15%，單晶硅光電池轉(zhuǎn)化率是 %，砷化鎵光電池轉(zhuǎn)化率是25%，在實驗室中特制的砷化嫁光電池轉(zhuǎn)化率己達 35%36%。[5] 國外太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 到 2020 年，世界太陽能光伏發(fā)電裝機總?cè)萘窟_到 ，到 2020 年底，達到 。 h)。 [4]90 年代后期，發(fā)展更為迅速，成為全球增長速度最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。十一五期間，很多地方政府都相繼發(fā)布了比較完備的新能源推廣政策和相應(yīng)的太陽能屋頂計劃，例如《國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于開展大型并網(wǎng)光伏示范電站建設(shè)有關(guān)要求的通知》、《 20202020 上海市太陽能開發(fā)利用行動計劃》、《江蘇省能源產(chǎn)業(yè)科技示范工程 20202020 實施方案》等，將發(fā)展可再生能源落實到具體的政策以及地方法規(guī)中，為整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建立了政策法制基礎(chǔ) 。 [3] 從我國國內(nèi)的市場 容量來看，截止 2020 年，我國邊遠地區(qū)、山區(qū)近期市場潛力高達 1420MWp（ Wp 是太陽能電池輸出功率），綜合考慮到以后用電水平的提高，最終市場容量將超過 3000MWp。 20 世紀(jì) 90 年代以來，以歐盟為代表的地區(qū)集團，大力開發(fā)利用可再生能源，連續(xù) 10 年可再生能源發(fā)電的年增長速度都在 15%以上。隨著多晶硅提純技術(shù)的應(yīng)用及硅片加工技術(shù)進一步成熟，光電轉(zhuǎn)換效率的提高以南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 2 及其他工藝技 術(shù)的發(fā)展，包括新能源光伏發(fā)電在內(nèi)的可再生能源完全有可能完成從補充能源到常規(guī)能源的角色轉(zhuǎn)換。自從工 業(yè)革命以來，約 80%溫室氣體造成的附加氣候強迫是由人類社會活動引起的，其中 CO2 的作用約占 60%，而化石能源的燃燒是 CO2 的主要排放源。根據(jù)《 BP世界能源統(tǒng) 2020》的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以目前的開采速度計算，全球石油儲量可供生產(chǎn) 40 多年，天然氣和煤炭則分別可以供應(yīng) 67 年和 164 年。因此，可再生新能源的開發(fā)使用是人類長久發(fā)展的必要條件，也是我們可持續(xù)性發(fā)展的根本之法。 關(guān)鍵詞： 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)；并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)；變換器；智能路燈。通過所學(xué)知識設(shè)計了一個太陽能路燈智能控制系統(tǒng)，整個系統(tǒng)運行均為自動控制，工作原理簡單，安裝 方便。另一方面，一次性能源的開采和應(yīng)用也是造成生 態(tài)破壞和全球環(huán)境污染的一個重要原因。隨著社會的發(fā)展，能源在社會發(fā)展中的重 要性越來越突出，尤其是近年來各國日益呈現(xiàn)出來的能源危機問題，更加明顯地把能源置于社會發(fā)展的首要地位。我國能源可開發(fā)剩余可采儲量的資源保證程度為 年。從目前發(fā)展?fàn)顩r來說，新能源光伏發(fā)電雖然發(fā)展整體規(guī)模要小于風(fēng)能，但是增長速度最快。 [2] 目前世界大部分國家能源供應(yīng)不足，不能滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要，各國紛紛出臺 各種法規(guī)支持開發(fā)利用新能源和可再生能源，使得新能源和可再生能源在全球升溫。瑞典和奧地利的生物質(zhì)能源在其能源消費結(jié)構(gòu)中高達 15%以上。 從國家產(chǎn)業(yè)政策來看， 2020 年 1 月 1 日，《可再生能源法》正式實施，明確提出“國家鼓勵 單位和個人安裝和使用太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能供熱采暖和制冷、新能源光伏發(fā)電系統(tǒng)等太陽能利用系統(tǒng)”，為可再生能源地位確立、價格保障、稅收優(yōu)惠政策等提供了法律保障。 20 世紀(jì) 80 年代以來，即使是在世界經(jīng)濟從總體上處于衰退和低谷的時期，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也一直以 10%15%的遞增速度在發(fā)展。到 2020 年前，我國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會得到不斷的完善和發(fā)展，成本將不斷下降，太陽能光伏發(fā)電市場發(fā)生巨大的變化 :20202020 年，我國的太陽能電池主要用于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電成本到 2020 年將約為 元 /(kW到 2020 年，我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平有望達到世界先進行列。 h)。今后太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要圍繞高效率、低成本、長壽命、美觀實用等方向發(fā)展。太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能電池將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)太陽能電池單元是光電轉(zhuǎn)化的最小單位，將太陽能電池單元進行串并聯(lián)可以做成太陽能電池組件，其功率一般為幾瓦到幾百瓦，這種太陽能電池組件可以單獨作為電源使用的最小單元，可以將太陽能電