Care este structura și principiul de funcționare al sistemului de alimentare cu energie solară?

Cu sprijinul diferitelor politici, impulsul de dezvoltare al noii industriei energetice este bun, cred că sunteți, de asemenea, foarte curioși în legătură cu această bucată de cunoștințe, așa că următorul Xiaobian vă va conduce să aruncați o privire asupra structurii și principiului de funcționare al sistem de alimentare cu energie solară?
1. Principiul producerii energiei solare
Sistemul de generare a energiei solare include în principal: modul de celule solare (matrice), controler, baterie, invertor, sarcină de iluminare a utilizatorului, etc. Modulul de celule solare și bateria sunt sistemul de alimentare, controlerul și invertorul sunt sistemul de control și protecție și sarcina este terminalul sistemului
1.1 Sistem de alimentare cu energie solară
Celulele solare și bateriile constituie unitatea de putere a sistemului, astfel încât performanța bateriei afectează direct caracteristicile de funcționare ale sistemului
(1) Unitate baterie:
Din motive tehnice și materiale, generarea de energie a unei singure baterii este foarte limitată, celula solară practică este un sistem de baterii compus dintr-o singură baterie prin șir și paralel, numit modul de baterie (matrice) O singură baterie este un cristal de siliciu diodă, în funcție de caracteristicile electronice ale materialelor semiconductoare, atunci când lumina soarelui este iradiată pe joncțiunea PN compusă din două tipuri conductoare diferite de materiale semiconductoare omogene, tip P și tip N, în anumite condiții, radiația solară este absorbită de materialul semiconductor, și purtătorii de neechilibru sunt generați în banda de conducție și banda de valență, adică există un câmp electrostatic puternic încorporat de electroni și găuri în zona barierei joncțiunii PN, astfel încât densitatea de curent J poate fi formată sub lumină. . Curent de scurtcircuit Isc, tensiune de circuit deschis Uoc Dacă cele două laturi ale electrodului de conducere a câmpului electric încorporat și conectate la sarcină, teoretic prin joncțiunea PN, circuitul de conectare și sarcina au format o buclă, există un „curent fotogenerat " flux, modulul de celule solare pentru a obține puterea de sarcină P de ieșire
Studiile teoretice au arătat că puterea de vârf Pk a modulelor solare este determinată de intensitatea medie locală a radiației solare și de sarcina electrică (cererea de energie electrică) la sfârșit.
(2) Unitate de stocare a energiei electrice:
Curentul continuu generat de celula solară intră mai întâi în stocarea bateriei, caracteristicile bateriei afectează eficiența și caracteristicile sistemului, tehnologia bateriei este foarte matură, dar capacitatea sa este afectată de sfârșitul cererii de energie electrică, timpul de soare ( timpul de generare), astfel încât capacitatea bateriei watt-oră și capacitatea amperi-oră sunt determinate de timpul predeterminat continuu fără lumină solară
1.2 Controler
Funcția principală a controlerului este de a face sistemul de energie solară întotdeauna în apropierea punctului de putere mare al producției de energie, pentru a obține o eficiență ridicată, iar controlul de încărcare adoptă de obicei tehnologia de modulare a lățimii impulsului, și anume modul de control PWM, astfel încât întregul sistem funcționează întotdeauna în zona din apropierea punctului de mare putere Pm Controlul descărcării se referă în principal la momentul în care bateria nu are putere și sistemul se defectează. În prezent, Hitachi a dezvoltat un controler „floarea-soarelui” care poate urmări atât punctul de control Pm, cât și parametrii de mișcare a soarelui, crescând eficiența componentelor fixe ale bateriei cu aproximativ 50%
1.3 Invertor DC-AC
Conform metodei de excitare, invertorul poate fi împărțit în invertor cu oscilație autoexcitată și alt invertor cu oscilație excitat. Funcția principală este de a converti curentul continuu al bateriei în curent alternativ prin circuitul de punte complet. În general, procesorul SPWM este utilizat pentru modularea, filtrarea, creșterea tensiunii etc., pentru a obține un curent alternativ sinusoidal care se potrivește cu frecvența sarcinii de iluminare f și tensiunea nominală UN pentru utilizarea utilizatorului final al sistemului.
2, eficiența sistemului de generare a energiei solare
În sistemul de alimentare cu energie solară, eficiența totală a sistemului ηese este compusă din rata de conversie PV a modulului bateriei, eficiența controlerului, eficiența bateriei, eficiența invertorului și eficiența sarcinii, dar în raport cu tehnologia celulelor solare, este mult mai matur. decât tehnologia și nivelul de producție al altor unități, cum ar fi controlere, invertoare și sarcini de iluminat. Și rata de conversie a sistemului actual este de numai aproximativ 17%, deci îmbunătățiți rata de conversie a modulului bateriei, reduceți costul unitar al energiei este punctul central și dificultatea industrializării generației de energie solară de la apariția celulelor solare, siliciu cristalin ca material principal pentru a menține poziția dominantă a cercetării curente privind rata de conversie a celulelor de siliciu, în principal în jurul creșterii suprafeței de absorbție a energiei, cum ar fi bateriile cu două fețe, reduc reflexia; Utilizarea tehnologiei de absorbție a impurităților pentru a reduce compozitul materialelor semiconductoare; Baterie ultra-subțire; Îmbunătățiți teoria și stabiliți un nou model; Baterie de condensare etc