【正文】 逆變器 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變器的要求采用交流電輸出的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，由太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池和逆變器四部分組成，而逆變器是關(guān)鍵部件。另外，對(duì)負(fù)載供電時(shí)，也是讓蓄電池的電流先流入太陽能控制器，經(jīng)過它的調(diào)節(jié)后，再把電流送入負(fù)載。（4）超壓保護(hù)在充電電壓輸入端并聯(lián)了一個(gè)47V壓敏電阻，它在電壓達(dá)到47V時(shí)將被擊穿，造成輸入端正負(fù)極短路（這不會(huì)損壞太陽電池板），防止因意外情況產(chǎn)生的高壓損壞控制器和蓄電池。（3）析氣調(diào)節(jié)蓄電池如果長期未能出現(xiàn)析氣反應(yīng)時(shí)，電池內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)酸液分層，也將造成蓄電池容量衰減。在晚上由蓄電池向負(fù)載供電時(shí),當(dāng)蓄電池的電壓低于22V時(shí),認(rèn)為蓄電池處于過放狀態(tài)，此時(shí)U1B“+”端電壓低于其“”端電壓時(shí),U1B輸出“”低電平,使Q3截止,同時(shí)Q4導(dǎo)通,繼電器線圈J2通電,繼電器開關(guān)由常閉點(diǎn)轉(zhuǎn)到常開點(diǎn),放電電路就斷開,過放指示燈亮停止向負(fù)載供電。過充、過放判斷的依據(jù)主要是蓄電池電壓的高低，其工作原理如下：過充控制電路中將繼電器J1的開關(guān)串聯(lián)在充電電路中，當(dāng)白天有太陽光時(shí)處于正常充電狀態(tài)時(shí)，由太陽能板吸熱經(jīng)繼電器開關(guān)常閉點(diǎn)向蓄電池充電，當(dāng)蓄電池的電壓高于26V時(shí)，認(rèn)為蓄電池處于過充狀態(tài)，U1A“”端電壓高于“+”端電壓時(shí)，U1A輸出“”，低電平，使Q1截止，同時(shí)Q2導(dǎo)通，繼電器線圈J1通電，則繼電器常閉點(diǎn)斷開，常開點(diǎn)閉合，充電電路斷開過充指示燈亮，停止向蓄電池充電，達(dá)到過充保護(hù)功能。過充、過放控制都是為了保護(hù)蓄電池，延長蓄電池的使用壽命。所以蓄電池的充電，必須進(jìn)行超限保護(hù)，智能化的分三個(gè)階段（恒流限壓，恒壓減流和涓流）來進(jìn)行，并且根據(jù)新舊電池的不同自動(dòng)設(shè)定三個(gè)階段的充電時(shí)長，自動(dòng)用相應(yīng)的充電模式充電，避免蓄電池出現(xiàn)供電故障，達(dá)到安全，有效，滿容量的充電效果。為了能夠有效地保證太陽能供電系統(tǒng)更安全、更穩(wěn)定、更長久地運(yùn)行，我所選用的控制器特點(diǎn)是具有數(shù)字電路控制的自適應(yīng)式三階段充電模式、過沖過放控制、析氣調(diào)節(jié)、超壓和過流保護(hù)等功能。因此我們必須把電流先送入太陽能控制器。 控制器 控制器的作用太陽能電池板屬于光伏設(shè)備（主要部分為半導(dǎo)體材料），它經(jīng)過光線照射后發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生電流。不適合啟動(dòng)汽車用。但不能用于深度充放電的場(chǎng)合；太陽能蓄電池主要是蓄電用，對(duì)電池的容量要求較高，一般對(duì)電池不作深度放電，但電池一般長期在浮充狀態(tài)下工作。（4）當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓高于鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，將一部分電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來，也就是進(jìn)行充電。（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)過載時(shí)，可以協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電。下面就做具體的設(shè)計(jì)。 汽車電瓶和外加蓄電池的充放電功能設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，所應(yīng)用的蓄電池分為兩個(gè)部分，第一部分是汽車本身所帶電瓶，第二部分是外加的蓄電池。所以，保持適宜的溫度對(duì)蓄電池壽命是非常重要的。假設(shè)一蓄電池為12V /36Ah，若壽命為兩年，每次更換費(fèi)用按200元算，則在壽命期內(nèi)至少需更換6次蓄電池。車載蓄電池安裝在汽車內(nèi)部，環(huán)境溫度超過25℃，溫度每升高10℃，壽命將減少一半。 （3）蓄電池散熱問題。因此蓄電池的容量BC:BC=AQLNLTO/CC（Ah）。同樣連續(xù)陰雨天期間的負(fù)載用電也必須從蓄電池取得。電池組的發(fā)電量在不能滿足用電需要的時(shí)候要靠蓄電池的電能給以補(bǔ)足；在超過用電需要的時(shí)候是靠蓄電池將多余的電能儲(chǔ)存起來。蓄電池的容量對(duì)保證連續(xù)供電是很重要的。堿性鎳鎘蓄電池雖然有較好的低溫、過充、過放性能但由于其價(jià)格較高僅適用于較為特殊的場(chǎng)合。因?yàn)槠涔逃械摹懊狻本S護(hù)特性及對(duì)環(huán)境較少污染的特點(diǎn)，很適合用于性能可靠的太陽能電源系統(tǒng)。目前廣泛采用的有鉛酸免維護(hù)蓄電池、普通鉛酸蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池三種。（1）蓄電池的選用。蓄電池提供的能量還受環(huán)境溫度的影響。與太陽能電池板配套的蓄電池通常工作在浮充狀態(tài)下其電壓隨電池組發(fā)電量和負(fù)載用電量的變化而變化。式中：Po為太陽能電池板的額定功率。 （3）太陽能電池組的功率計(jì)算。需補(bǔ)充的蓄電池容量Bcb:Bcb=AQlNl（Ah）。3)兩組最長連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù)Nw。Kop為斜面修正系數(shù)。式中:(1000W/㎡)下的平均日輻射時(shí)數(shù)的系數(shù)。在確定Np之前，我們先確定其相關(guān)量的計(jì)算方法。電池的浮充電壓和所選的蓄電池參數(shù)有關(guān)，應(yīng)等于在最低溫度下所選蓄電池單體的最大工作電壓乘以串聯(lián)的電池?cái)?shù)。Uf為蓄電池浮充電壓。式中：Ur為太陽能電池板輸出最小電壓。因此只有當(dāng)太陽能電池組件的串聯(lián)電壓等于合適的浮充電壓時(shí)才能達(dá)到最佳的充電狀態(tài)。串聯(lián)數(shù)太少，串聯(lián)電壓低于蓄電池浮充電壓，電池組就不能對(duì)蓄電池充電。（1）太陽能電池組件串聯(lián)數(shù)Ns。 太陽能電池板輸出功率電池板的輸出功率與組件串并聯(lián)的數(shù)量有關(guān)，串聯(lián)是為了獲得所需要的工作電壓，并聯(lián)是為了獲得所需要的工作電流。 VT=(T25)VF (3)　?。?）計(jì)算太陽能電池板工作電壓VP。 　　～。 　?。?）計(jì)算太陽能陣列工作電流。（5）短路電流。目前太陽能電池板使用壽命為20～25年。它是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，直接將太陽光能轉(zhuǎn)換成電能。其中，太陽能電池板、蓄電池為電源部分，控制器、逆變器為控制保護(hù)部分。 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮的因素（1）太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用，該地日光輻射情況如何； （3）系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流；（4）系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)； （5）如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天； （6）負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動(dòng)電流多大； （7）系統(tǒng)需求的數(shù)量。（3）混合系統(tǒng)這是介于上述兩個(gè)之間的系統(tǒng)，混合系統(tǒng)中除了使用太陽能電池板發(fā)電之外，還使用了柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，其目的就是為了綜合利用各種發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，避免各自的缺點(diǎn)。這種系統(tǒng)能夠并行使用市電和太陽能電池板作為本地交流負(fù)載的電源，降低了整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載缺電率。系統(tǒng)比較簡單，而且適應(yīng)性廣。這是一種常見的太陽能應(yīng)用方式。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是：單一個(gè)體是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，即使某一個(gè)體出現(xiàn)故障，不會(huì)影響其他個(gè)體，且不必架設(shè)配電線路。（1）獨(dú)立系統(tǒng)此次設(shè)計(jì)的光伏發(fā)電系統(tǒng)就屬于這種獨(dú)立系統(tǒng)。這樣太陽的光能就直接變成可以被利用的電能。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏打效應(yīng)原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能，即當(dāng)太陽光照射到太陽電池上時(shí)，電池吸收光能，產(chǎn)生光生電子—空穴對(duì)，在電池內(nèi)建電場(chǎng)作用下，光生電子和空穴被分離，電池兩端分別出現(xiàn)正負(fù)電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏打效應(yīng)”。 系統(tǒng)原理框圖系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。這樣設(shè)計(jì)的目的一方面是蓄留足夠的電能，另一方面避免因汽車內(nèi)部蓄電池用電過度導(dǎo)致汽車啟動(dòng)不起來的問題出現(xiàn)。充電時(shí)先給汽車內(nèi)部的電池充電，然后再給備用蓄電池充電。因此首先對(duì)組成太陽能發(fā)電系統(tǒng)太陽能電池組、蓄電池、太陽能控制器、逆變器四大模塊進(jìn)行研究并做具體的介紹。因此，此設(shè)計(jì)中選擇方案2。而方案2太陽能只作為汽車輔助設(shè)備的能源，均能滿足以上要求，并對(duì)太陽能板的大小要求降低很多，這樣就克服了方案1的缺點(diǎn)。因此全部用太陽能驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)的轎車，需要幾十平方米的接收面積，顯然難以達(dá)到。對(duì)于方案1,太陽能作為驅(qū)動(dòng)力，也只提供的驅(qū)動(dòng)力，沒有滿足人們野外生存供電的需求。由于本