光伏系统设计讲义.ppt

引 言 能源是人类社会存在和发展的重要物质基础，随着社会的发展，能源日渐减少，并伴随着环境问题日益突出，使得越来越多的国家把目光投向可再生能源。太阳能作为重要能源之一，以其永不枯竭，无污染等优点，正得到迅速的发展。但是太阳能电池在其工作过程中，由于受环境(主要包括日照强度，温度)的影响，其输出具有明显的非线性特性，造成电池与负载之间的不匹配，从而不能使太阳能最大效率地转化为电能输出。为了实现光伏发电系统的功率输出最大化，就需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪控制，即MPPT(MaximumPower Point Tracking)控制。; 在光伏控制技术上，MPPT控制方法有很多种，目前市场上常用的是使用CVT(恒定电压跟踪)控制技术的控制器，因为CVT法较为简单，制造相对也容易，但是此种控制技术带来了较为严重的功率损失，相对于光伏电池价格的高昂以及电力电子技术的日益发展，显得很不经济实用。因此各种具有MPPT功能的光伏控制器逐渐发展起来，本文所设计控制器即是一种基于电压扰动法采用高性能单片机实现的小型光伏控制器，控制超级电容器充放电。;控制器;多种多样的控制器;;;在光伏系统中控制器仅次于太阳能电池??????蓄电池放电也要控制器。。。。。; 光伏电池是一种利用光生伏打效应把光能转换为电能的器件，当太阳光照射到半导体P-N结时，会在P-N结两边产生光生电压，接上负载，就会产生电流。该电流与光照强度成正比，当接受的光强一定时，就可以将光伏电池看成是恒流源。光伏电池由于受外界环境(主要包括温度，光照强度)的影响，使它的输出具有明显的非线性。 其生成的电流也是具有波动性的曲线，如果将所生成的电流直接充入蓄电池内或直接给负载供电，则容易造成蓄电池和负载的损坏，严重减小了他们的寿命。因此我们必须把电流先送入太阳能控制器，采用一系列专用芯片电路对其进行数字化调节，并加入多级充放电保护，确保电池和负载的运行安全和使用寿命。 对负载供电时，也是让蓄电池的电流先流入太阳能控制器，经过它的调节后，再把电流送入负载。这样做的目的：一是为了稳定放电电流；二是为了保证蓄电池不被过放电；三是可对负载和蓄电池进行一系列的监测保护。;原理 太阳能控制器采用高速 CPU微处理器和高精度A/D模数转换器，是一个微机数据采集和监测控制系统。既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态，随时获得PV站的工作信息，又可详细积累PV站的历史数据，为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据。此外，太阳能控制器还具有串行通信数据传输功能，可将多个光伏系统子站进行集中管理和远距离控制。; 作用 反接、反冲自动保护，报警 电瓶保护，过欠压保护 过载保护 防止蓄电池过度充电。 ?防止蓄电池过度放电。 ?防止夜间蓄电池向太阳能板反向放电。 ?过载保护。 ?短路保护。 ?电池防反。;功能： 1．防止蓄电池过度充电、过度放电、晚间反向放电。 2．根据光线强弱，傍晚自动开启照明灯。 3．根据设定，定时关闭照明灯或者根据光线强弱，黎明自动关闭照明灯。;控制器是怎样实现通电断电呢？;1、直观的LED发光管指示当前电瓶状态， 2、具有直流输出或1HZ频闪输出2种输出选择，频闪输出特别适用于LED交通警示灯等； 3、过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制；以上保护均不损坏任何部件，不烧保险； 4、太阳能控制器利用蓄电池放电率特性修正的准确放电控制。放电终了电压是由放电率曲线修正的控制点，消除了单纯的电压控制过放的不准确性，符合蓄电池固有的特性，即不同的放电率具有不同的终了电压; 5、取消了电位器调整控制设定点，而利用了Flash存储器记录各工作控制点，使设置数字化，消除了因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素； 6、所有控制全部采用工业级芯片（仅对带I工业级控制器），能在寒冷、高温、潮湿环境运行自如。同时使用了晶振定时控制，定时控制精确； 7、太阳能控制器的直观的LED发光管指示当前电瓶状态，让用户了解使用状况； 8、使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，使用极其方便直观； 9、采用了串联式PWM充电主电路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM高3%-6%，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统由更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿；太阳能控制器具有使用了单片机和专用软件，实现了智能控制。 ;逆变器;认识光伏系统中的逆变器; 思考关于逆变器的问题 在光伏系统中为什么要逆变器？ 逆变器使用条件？