【正文】 的介紹太陽能供電在現(xiàn)實生活中的實際應用，其中直流負載為手機和手持GPS充電電池、筆記本電腦、LED燈等；交流負載為生活電器如電燒水杯等。 太陽能電池板太陽能控制器汽車電瓶逆變器生活電器12VDC220VAC外加蓄電池手機/GPS電池充電圖1 系統(tǒng)原理框圖4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)概述太陽能發(fā)電主要有太陽能熱發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電兩種基本方式。若在內(nèi)建電場的兩側引出電極并接上負載，則負載就有“光生電流”流過，從而獲得功率輸出。目前太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大致可分為三類:獨立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。它是有電池板、蓄電池、控制器、用電器等組成的系統(tǒng)。但要求應用場所周圍沒有遮擋物，確保每一單體必須是接收陽光良好。在國內(nèi)外應用已有若干年。（2）并網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)系統(tǒng)的特點是：太陽能電池板產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。而且并網(wǎng)光伏系統(tǒng)可以對公用電網(wǎng)起到調(diào)峰作用。該方案有較強的適應性，例如可以根據(jù)電網(wǎng)的峰谷電價來調(diào)整自身的發(fā)電策略，但是其造價和運行成本較上述兩種方案要高。 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及功能太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板、蓄電池、控制器和DCAC 逆變器等組成。 太陽能電池板 單一太陽能電池的發(fā)電量十分有限，實用中的太陽能電池是根據(jù)系統(tǒng)需求，將多個電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng)，稱為太陽能電池板。電池板板面為鋼化玻璃封裝，可承受冰雹沖擊和12級強風的力量，使用溫度為－40～＋60℃，基本可滿足一般需求。 太陽能電池板的五個指標（1）峰值功率：太陽能輸出的最大功率；（2）峰值電壓：太陽能電池輸出最大功率時對應的輸出電壓；（3）峰值電流：太陽能電池輸出最大功率是對應的輸出電流；（4）開路電壓。 太陽能電池板選擇步驟 （1）計算負載24h消耗容量P： P=H/V （1）　　V—負載額定電源 　?。?）選定每天日照時數(shù)T(H)。 IP=P(1+Q)/T （2）　Q—按陰雨期富余系數(shù)，Q=～ 　?。?）確定蓄電池浮充電壓VF。 　?。?）太陽能電池溫度補償電壓VT。 VP=VF+VD+VT (4)其中VD=～ 約等于VF 　?。?）太陽電池板輸出功率WP WP=IPUP (5)（8）根據(jù)VP、WP在硅電池板組合系列表格，確定標準規(guī)格的串聯(lián)塊數(shù)和并聯(lián)組數(shù)。適當數(shù)量的組件經(jīng)過串并聯(lián)即組成所需要的太陽能電池板。組件按一定數(shù)目串聯(lián)起來就可獲得所需要的工作電壓，但是太陽能電池組件的串聯(lián)數(shù)必須適當。如果串聯(lián)數(shù)太多使輸出電壓遠高于浮充電壓時，充電電流也不會有明顯的增加。計算方法如下:Ns=Ur/ Uoc=(Uf+Ud+Uc )/Uoc。 Uoc為太陽能電池組件的最佳工作電壓。；Uc為其它因數(shù)引起的壓降。 （2）太陽能電池組件并聯(lián)數(shù)Np。1）將太陽能電池組安裝地點的太陽能日輻射量Ht轉換成在標準光強下的平均日輻射時數(shù)H：H=Ht（h）。2)太陽能電池組件日發(fā)電量Qp Qp=IocHKopCz（Ah）式中：Ioc為太陽能電池組件最佳工作電流。Cz為修正系數(shù)主要為組合、衰減、灰塵、。此數(shù)據(jù)為本設計之獨特之處主要考慮要在此段時間內(nèi)將虧損的蓄電池電量補充起來。太陽能電池組件并聯(lián)數(shù)Np的計算方法為:Np=(Bcb+NwQl)/(QpNw)。根據(jù)太陽能電池組件的串并聯(lián)數(shù)即可得出所需太陽能電池組的功率P：P=PoNsNp（W）。 蓄電池 蓄電池是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲能裝置，是太陽能供電系統(tǒng)系統(tǒng)中的重要部件，一般占總成本的10%20%，其性能直接影響著系統(tǒng)的可靠性和壽命。它的容量比負載所需的電量大得多。為了與太陽能電池匹配，要求蓄電池工作壽命長且維護簡單。能夠和太陽能電池配套使用的蓄電池種類很多。國內(nèi)目前主要使用鉛酸免維護蓄電池。普通鉛酸蓄電池由于需要經(jīng)常維護及其環(huán)境污染較大所以主要適于有維護能力或低檔場合使用。（2）蓄電池組容量的計算。在一年內(nèi)電池組發(fā)電量各月份有很大差別。所以電池組發(fā)電量的不足和過剩值是確定蓄電池容量的依據(jù)之一。所以這期間的耗電量也是確定蓄電池容量的因素之一。公式中：；QL為負載日平均耗電量為工作電流乘以日工作小時數(shù)；NL為最長連續(xù)陰雨天數(shù)；TO為溫度修正系數(shù)，一般在0℃以上取110℃℃，；CC為蓄電池放電深度?，F(xiàn)在車載蓄電池大都采用免維護鉛酸蓄電池，它采用的是緊裝配結構，散熱性能較差，它又屬于貧液電池，充電時電解液溫度過高，會加快蒸發(fā)造成電池失水，也會使極板因過熱膨脹損壞和外殼變形，更重要的是由于熱量積累使電池熱失控。12V免維護鉛酸蓄電池，其設計壽命一般為五六年，但實際應用中，一般兩三年就需要更換，有的甚至不到一年壽命就終結了。若蓄電池壽命能達到5年，則在壽命期內(nèi)需更換3次。因此，外加的那塊蓄電池最好安裝在通風較佳并且遠離汽車發(fā)動機的地方，如果車內(nèi)有風扇的話，可以將這塊蓄電池安裝在吹風的范圍內(nèi)。由于這兩部分蓄電池 的作用不盡相同，因此要區(qū)別性的充放電。第一部分即汽車本身所帶的蓄電瓶，它的作用有（1）啟動發(fā)動機時，給起動機提供強大的起動電流（一般高達200600A）。（3）當發(fā)動機處于怠速時，向用電設備供電。三者是不一樣的：汽車啟動蓄電池是用于啟動用的，對電池的要求是瞬間供電能力和低溫啟動性能，這類電池極板較薄較多。故對電池耐過充的性能要求高一點，一般在隔板和電解質中做改進；電動車電池屬于動力電池，長期處于深度充放狀態(tài)，不對電池作瞬間供電能力和低溫啟動的要求，故電池極板一般較厚且少。以上幾種電池在工藝、配方等各方面都是不一樣的，千萬不要亂作一團。由于材料和光線所具有的屬性和局限性，其生成的電流也是具有波動性的曲線，如果將所生成的電流直接充入蓄電池內(nèi)或直接給負載供電，則容易造成蓄電池和負載的損壞，嚴重減小了他們的壽命?？刂破鲗π铍姵氐某?、放電條件加以規(guī)定和控制，并按照負載的電源需求控制太陽能電池板和蓄電池對負載的電能輸出，它是整個系統(tǒng)的核心控制部分，保證系統(tǒng)能正常、可靠地工作，延長系統(tǒng)部件（特別是蓄電池）的使用壽命。（1）自適應式三階段充電模式蓄電池性能的劣態(tài)化，除正常的壽命老化所至外，主要是兩種原因 ：一是充電電壓過高而造成的內(nèi)部析氣和失水；二是充電電壓過低或充電不足而造成極板硫酸鹽化。（2）過充、過放控制 過充控制，就是在蓄電池處于過充狀態(tài)時斷開充電電路，過放控制電路就是在蓄電池處于過放狀態(tài)時斷開放電電路。過充、過放控制電路如圖2。過放控制電路中將繼電器J2的開關串聯(lián)在放電電路中,當處于正常放電狀態(tài)時,放電電路正常工作。達到過放保護功能。所以，我們可以通過數(shù)字電路定期屏蔽掉充電保護功能，讓蓄圖2 過沖過放控制電路