【正文】 Computer， Communication， Control and Automation: Springer Berlin Heidelberg，2011；[17] A. J228。參考文獻(xiàn)：[1] 邢運(yùn)民 陶永紅《現(xiàn)代能源與發(fā)電技術(shù)》西安電子科技大學(xué)出版社，2007；[2] 海濤《太陽(yáng)能建筑一體化技術(shù)應(yīng)用》科學(xué)出版社，2012；[3] 牛山。同時(shí)將A和B端之間加匹配電阻，一般可選100Ω的電阻。由于RS485與RS232的工作電平不同，PC機(jī)與控制核心間若利用RS485進(jìn)行通信還需電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換采用MAX485芯片。因此在選擇保險(xiǎn)絲時(shí)，需要根據(jù)光伏組件的額定等級(jí)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求而定。 光伏專用防反二極管模塊具有熱循環(huán)能力強(qiáng)（熱循環(huán)次數(shù)達(dá)到1萬(wàn)次以上），而普通二極管模塊受到內(nèi)部工藝結(jié)構(gòu)的影響（冷熱循環(huán)次數(shù)只有2000次，甚至更低）。在各支路中串聯(lián)接入防反充二極管就避免了這一現(xiàn)象的發(fā)生。VI指虛擬儀器，是LabVIEW的程序模塊。如果CAN此時(shí)正在處理信息，則接受緩沖器將暫時(shí)對(duì)在同一時(shí)間內(nèi)發(fā)送來(lái)的信息進(jìn)行接收，這樣可以使得信息不沖突。SJA1000通過(guò)2個(gè)8位寄存器來(lái)支持對(duì)報(bào)文的過(guò)濾功能，將應(yīng)用不關(guān)心的報(bào)文拒之門(mén)外將提供處理期的性能，因?yàn)榇蠖鄶?shù)應(yīng)用都是通過(guò)中斷的方式交換數(shù)據(jù)，所以正確的使用過(guò)濾功能可以為中斷處理函數(shù)贏得時(shí)間。該傳感器的初、次級(jí)之間是絕緣的，可用于測(cè)量直流、交流和脈沖電壓。控制員可以通過(guò)LCD顯示得知系統(tǒng)此時(shí)的各種參數(shù)，并且可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入進(jìn)行修改。一旦發(fā)生雷擊，浪涌保護(hù)器會(huì)迅速將過(guò)大的電能泄放出去，保證電能的穩(wěn)定輸出，保護(hù)匯流箱不受雷擊損害。 各種開(kāi)關(guān)應(yīng)便于操作，靈活可靠。為及時(shí)隔離光伏板出現(xiàn)故障的光伏串，提高發(fā)電效率(光伏板出現(xiàn)故障不發(fā)電時(shí)，則成為消耗電能負(fù)載)，也為避免安裝階段錯(cuò)接或其他原因引起局部異常接線形成的過(guò)流危害，在每個(gè)光伏串的兩端安裝保險(xiǎn)絲后，由于光伏陣列短路電流大于單個(gè)光伏串的電流，因此可致光伏串串聯(lián)的保險(xiǎn)絲熔斷以隔離故障光伏串。太陽(yáng)高度角是決定地球表面獲得太陽(yáng)熱能多少的最重要因素。太陽(yáng)能電池根據(jù)工作原理不同，大致可分為晶體太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池兩類。實(shí)際光伏發(fā)電系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需要，將若干光伏電池組件經(jīng)串、并聯(lián)，排列組成光伏陣列，滿足光伏系統(tǒng)實(shí)際電壓和電流的需要。太陽(yáng)電池組件中某些電池單片本身缺陷也可能使組件在工作時(shí)局部發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫“熱斑效應(yīng)”。圖 一般匯流箱內(nèi)部圖匯流箱內(nèi)進(jìn)行的匯流是根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)此時(shí)狀況決定的。用戶通過(guò)后臺(tái)軟件獲取信息，判斷設(shè)備具體故障來(lái)源，以便于發(fā)電廠設(shè)備的及時(shí)維護(hù)和管理。但是，由于光伏電池的轉(zhuǎn)換效率不高，所以光伏電站往往占用很多的土地，范圍比較大。（4）填充因子，它是最大輸出功率與開(kāi)路電壓和短路電流乘積之比： （21）FF是衡量太陽(yáng)能電池輸出特性的重要指標(biāo)，是代表太陽(yáng)能電池在帶最佳負(fù)載時(shí)，能輸出的最大功率的特性，其值越大表示太陽(yáng)能電池的輸出功率越大。并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是太陽(yáng)能通過(guò)光伏組件組成的光伏陣列轉(zhuǎn)換成直流電，經(jīng)過(guò)三相逆變器（DCAC）轉(zhuǎn)換成三相交流電，再通過(guò)升壓變壓器轉(zhuǎn)換成符合公共電網(wǎng)要求的交流電，直接接入公共電網(wǎng)。此時(shí)可在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。熟悉光伏陣列計(jì)算的目的與參數(shù)。根據(jù)我國(guó)光伏發(fā)電的發(fā)展情況。7月，財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局發(fā)出《關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知》，提出對(duì)光伏并網(wǎng)項(xiàng)目和無(wú)電地區(qū)離網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目分別給予50%及70%的財(cái)政補(bǔ)貼。近年來(lái)，中央政策大力支持發(fā)展太陽(yáng)能。目前這種產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)格局意味著我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)面臨著日益突出的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的缺點(diǎn)如下：國(guó)內(nèi)光伏技術(shù)總體的技術(shù)水平不高、內(nèi)在競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在我國(guó)得到了迅猛的發(fā)展，中國(guó)已成為僅次于日本和德國(guó)之后的世界第三大光伏產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)，這也是我國(guó)為了改善全球日益惡化的環(huán)境而做出的巨大努力與貢獻(xiàn)。~ 35176。其年產(chǎn)能為430MW的薄膜電池工廠將于明年投產(chǎn)。隨后各大廠商紛紛加大產(chǎn)能，盡管原材料并不充裕，到2006年，世界光伏電池產(chǎn)量仍然達(dá)到2501 MW，%。所以，匯流箱的設(shè)計(jì)是關(guān)系到光伏輸出效率的關(guān)鍵之一。而太陽(yáng)能以其儲(chǔ)量巨大、安全、清潔等優(yōu)勢(shì)，必將成為未來(lái)的最主要能源之一。所以在需要更大功率的場(chǎng)合，需要將多個(gè)組件組成方陣，以提供數(shù)值更大的輸出電流、電壓。太陽(yáng)能本身是一種低密度的平面能源，需要用大面積的太陽(yáng)能電池來(lái)采集。風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能等就是未來(lái)人類探尋和研究發(fā)展的主要方向。多塊太陽(yáng)能電池板不可能直接接入電路，需要在光伏匯流箱內(nèi)進(jìn)行一次匯流，才能用于直接使用或者輸入到逆變器中進(jìn)行二次匯流。2003年以來(lái)歐洲光伏市場(chǎng)的迅速啟動(dòng)，使得 2002005年的市場(chǎng)一度出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。如美國(guó) Nanosolar 公司開(kāi)發(fā)的卷筒印刷 CIGS 薄膜電池技術(shù)，預(yù)計(jì)的能量返還時(shí)間僅為 2 個(gè)月。我國(guó)太陽(yáng)能資源分布的主要特點(diǎn)有：太陽(yáng)能的高值中心和低值中心都處在北緯22176。我國(guó)比較成熟的太陽(yáng)能產(chǎn)品有兩種:太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)熱水系統(tǒng)。雖然我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)多年來(lái)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但不可否認(rèn)的是，我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)也存在不容忽視的技術(shù)不高、環(huán)境較惡劣和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)等缺點(diǎn)和難題；近期在國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)額應(yīng)用方面也面臨成本高、上網(wǎng)難、缺乏經(jīng)驗(yàn)等障礙。在這個(gè)洗牌過(guò)程中，利潤(rùn)率最高的環(huán)節(jié)也將逐漸轉(zhuǎn)向下游的光伏發(fā)電運(yùn)營(yíng)業(yè)，使得出售光伏電力比出售光伏組件和系統(tǒng)具有更長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定的回報(bào)，這也是傳統(tǒng)光伏產(chǎn)業(yè)界和光伏設(shè)備制造業(yè)日益重視、極力呼吁啟動(dòng)國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)的根本原因。德意志銀行預(yù)計(jì)以多晶硅太陽(yáng)能電池技術(shù)進(jìn)行的光伏發(fā)電成本最低可降到$，樂(lè)觀估計(jì)大約在20152016年左右可降到$，這使得光伏發(fā)電于20102013年期間首先在日本、德國(guó)、西班牙等實(shí)行較高平均零售電價(jià)的國(guó)家開(kāi)始商業(yè)化發(fā)展。2009年3月，財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》及《太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，確定對(duì)光電建筑2009年的補(bǔ)助標(biāo)淮為20元/瓦。因此，中國(guó)具備良好的潛力開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)。熟悉光伏陣列設(shè)計(jì)中的主要事項(xiàng)。通過(guò)界面層的電荷分離，將在P區(qū)和N區(qū)之間產(chǎn)生一個(gè)向外的可測(cè)試的電壓。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)按照系統(tǒng)功能又可以分為兩類：不含蓄電池環(huán)節(jié)的“不可調(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)”和含有蓄電池組的“可調(diào)度式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)”。此時(shí)的工作電壓和工作電流稱為最佳工作電壓和最佳工作電流，分別用符號(hào)Um和Im表示。太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能電池陣列被轉(zhuǎn)換為直流電，然后再通過(guò)逆變器變?yōu)榻涣麟姴⑷腚娋W(wǎng)或者直接供給負(fù)載使用。告警信號(hào)通過(guò)GPRS、RS485總線或光纜上傳到集中器，再轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心。由于一個(gè)逆變器可以接入幾個(gè)匯流箱，所以在逆變器內(nèi)還要進(jìn)行二次匯流。其結(jié)果使太陽(yáng)電池組件局部電流與電壓之積增大，從而在這些電池組件上產(chǎn)生了局部溫升。第3章 光伏陣列及匯流箱設(shè)計(jì). 光伏陣列的基本組成和排列光伏陣列是將入射的太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為直流電能的單元，太陽(yáng)電池板組成的陣列與光伏陣列連接箱連接，電流經(jīng)連接箱匯流后輸出到逆變器或直接應(yīng)用環(huán)節(jié)。再根據(jù)電站所在地的太陽(yáng)能資源狀況和所選用的太陽(yáng)能電池組件類型，計(jì)算出光伏電站的年發(fā)電量，最終選擇出綜合指標(biāo)最佳的太陽(yáng)能電池組件。太陽(yáng)高度角是指對(duì)于地球上的某個(gè)地點(diǎn)太陽(yáng)光的入射方向和地平面之間的夾角。光伏陣列內(nèi)各光伏串電流匯集到光伏陣列匯流箱，再并聯(lián)到光伏發(fā)電器連接箱，其輸出可供直接應(yīng)用或經(jīng)逆變等處理。 標(biāo)牌、標(biāo)志、標(biāo)記應(yīng)完整清晰；因此，我們?cè)趨R流箱直流輸出部分并聯(lián)了一個(gè)光伏直流專用的雷擊浪涌保護(hù)器（即防雷器）。圖 光伏匯流箱硬件結(jié)構(gòu)框圖光伏匯流箱檢測(cè)電路對(duì)太陽(yáng)能電池板電路狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，將電壓電流數(shù)據(jù)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)由單片機(jī)進(jìn)行一定的分析處理之后傳送到地面管理系統(tǒng)的監(jiān)控器，這樣，總監(jiān)控器就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的電流電壓狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電池板電流電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)太陽(yáng)能電池板電壓的檢測(cè)采用的是HV25P系列霍爾電壓傳感器。CAN核心模塊根據(jù)CAN總線協(xié)議控制數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收；接口管理邏輯模塊提供SJA1000與主微處理器或其它設(shè)備的連接，主微處理器可以通過(guò)數(shù)據(jù)/地址復(fù)用總線和讀寫(xiě)控制邏輯訪問(wèn)SJA1000的所有寄存器；發(fā)送緩沖區(qū)可以存儲(chǔ)一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)或擴(kuò)展的報(bào)文，當(dāng)主微處理器要求SJA1000發(fā)送報(bào)文時(shí)，接口管理邏輯操縱CAN核心模塊將發(fā)送緩沖區(qū)中的報(bào)文發(fā)送到CAN總線上；當(dāng)接收一個(gè)報(bào)文時(shí)，CAN核心模塊首先將總線上的串行位流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換位并行數(shù)據(jù)，然后交給接收過(guò)慮模塊進(jìn)行識(shí)別，決定該報(bào)文是否為主微處理器所要求的報(bào)文類別，所有接收的報(bào)文可以存放在接收先進(jìn)先出隊(duì)列，根據(jù)不同的工作模式和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，該隊(duì)列可以存放最多32個(gè)報(bào)文，然后用戶可以靈活地對(duì)報(bào)文分為不同地優(yōu)先級(jí)和中斷處理服務(wù)。這些信息之后會(huì)暫時(shí)儲(chǔ)存在發(fā)送緩沖器TXB中。傳統(tǒng)文本編程語(yǔ)言根據(jù)語(yǔ)句和指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，而LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了VI及函數(shù)的執(zhí)行順序。光伏陣列中，串聯(lián)各路的輸出電壓不可能絕對(duì)相等，各支路電壓總有高低之差，或者某一支路故障、陰影遮蔽等使該支路的輸出電壓降低，高電壓支路的電流就會(huì)流向低電壓支路，甚至?xí)狗疥嚳傮w輸出電壓的降低。 熱阻越小，模塊底板到芯片的溫差越小，模塊工作更可靠。如果保險(xiǎn)絲等級(jí)過(guò)大，無(wú)法有效的提供保護(hù)功能，如果過(guò)小，則無(wú)法正常工作。但微機(jī)本身并不具備專用的RS485 通信口。只需要一個(gè)信號(hào)控制MAX485的接收和發(fā)送即可。采用高壓斷路器，直流耐壓值不低于DC1000V，安全可靠；具有雷電記錄功能，方便了解雷電災(zāi)害的侵入情況；具有電流、電壓、電量的實(shí)時(shí)顯示功能，便于觀察工作狀況（選配）；防護(hù)等級(jí)達(dá)IP65，滿足室外安裝的使用要求；具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能（選配）。在最后還引用了一些優(yōu)秀的匯流箱設(shè)計(jì)實(shí)例來(lái)用于對(duì)比。gerWaldau. Overview of the Global PV Industry: Elsevier Inc，2012；[18] A. AthienitisGopalkrishna Prabhu. Thin Films in Photovoltaics: Elsevier Inc，2012；[21] 劉軍《光伏匯流箱的設(shè)計(jì)》中國(guó)科技信息2012年第8期；[22] 沙濤《太陽(yáng)能光伏匯流箱監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》電子科技2013年第26卷第三期；[23] 劉敬科 孔祥新《基于LabVIEW的光伏電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)》致謝