Was ist die Struktur und das Funktionsprinzip eines Solarstromversorgungssystems?

Mit der Unterstützung verschiedener Richtlinien ist die Entwicklungsdynamik der neuen Energiebranche gut. Ich glaube, Sie sind auch sehr neugierig auf dieses Wissen, daher wird der nächste Xiaobian Sie dazu bringen, einen Blick auf die Struktur und das Funktionsprinzip der neuen Energiebranche zu werfen Solarstromversorgungssystem?
1. Prinzip der Solarstromerzeugung
Das Solarstromerzeugungssystem umfasst hauptsächlich: Solarzellenmodul (Array), Controller, Batterie, Wechselrichter, Benutzerbeleuchtungslast usw. Das Solarzellenmodul und die Batterie sind das Stromversorgungssystem, der Controller und der Wechselrichter sind das Steuerungs- und Schutzsystem und Die Last ist das Systemterminal
1.1 Solarstromversorgungssystem
Solarzellen und Batterien bilden die Energieeinheit des Systems, daher wirkt sich die Leistung der Batterie direkt auf die Betriebseigenschaften des Systems aus
(1) Batterieeinheit:
Aus technischen und materiellen Gründen ist die Stromerzeugung einer einzelnen Batterie sehr begrenzt. Die praktische Solarzelle ist ein Batteriesystem, das aus einer einzelnen Batterie in Reihe und parallel zueinander besteht und als Batteriemodul (Array) bezeichnet wird. Eine einzelne Batterie ist ein Siliziumkristall Diode, entsprechend den elektronischen Eigenschaften von Halbleitermaterialien. Wenn Sonnenlicht auf einen PN-Übergang eingestrahlt wird, der aus zwei unterschiedlichen Leitfähigkeitstypen homogener Halbleitermaterialien, P-Typ und N-Typ, besteht, wird unter bestimmten Bedingungen Sonnenstrahlung vom Halbleitermaterial absorbiert. und Nichtgleichgewichtsträger werden im Leitungsband und im Valenzband erzeugt, d. h. es gibt ein starkes eingebautes elektrostatisches Feld von Elektronen und Löchern im Barrierebereich des PN-Übergangs, so dass die Stromdichte J unter Licht gebildet werden kann . Kurzschlussstrom Isc, Leerlaufspannung Uoc Wenn die beiden Seiten des eingebauten elektrischen Feldes führende Elektroden und mit der Last verbunden sind, theoretisch durch den PN-Übergang, bilden der Verbindungskreis und die Last eine Schleife, es entsteht ein „fotogenerierter Strom“. „Durchfluss, das Solarzellenmodul, um die Lastleistung P zu erreichen
Theoretische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Spitzenleistung Pk von Solarmodulen durch die lokale mittlere Sonneneinstrahlungsintensität und die elektrische Belastung (Strombedarf) am Ende bestimmt wird
(2) Speichereinheit für elektrische Energie:
Der von der Solarzelle erzeugte Gleichstrom gelangt zunächst in den Batteriespeicher. Die Eigenschaften der Batterie wirken sich auf die Effizienz und Eigenschaften des Systems aus. Die Batterietechnologie ist sehr ausgereift, ihre Kapazität wird jedoch durch das Ende des Strombedarfs und die Sonnenscheindauer beeinflusst ( Generationszeit), so dass die Wattstundenkapazität und die Amperestundenkapazität der Batterie durch die vorgegebene kontinuierliche Zeit ohne Sonnenschein bestimmt werden
1.2 Verantwortlicher
Die Hauptfunktion des Controllers besteht darin, das Solarstromsystem immer in der Nähe des Hochleistungspunkts der Stromerzeugung zu halten, um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen, und die Ladesteuerung verwendet normalerweise die Pulsweitenmodulationstechnologie, nämlich den PWM-Steuerungsmodus, so dass die Das gesamte System läuft immer in der Nähe des Punkts mit hoher Leistung. Pm-Entladekontrolle bezieht sich hauptsächlich darauf, dass der Batterie die Leistung fehlt und das System ausfällt. Derzeit hat Hitachi einen „Sonnenblumen“-Controller entwickelt, der sowohl den Kontrollpunkt Pm als auch die Sonnenbewegungsparameter verfolgen kann und so die Effizienz fester Batteriekomponenten um etwa 50 % erhöht.
1.3 DC-AC-Wechselrichter
Je nach Anregungsmethode kann der Wechselrichter in selbsterregte Schwingungswechselrichter und andere angeregte Schwingungswechselrichter unterteilt werden. Die Hauptfunktion besteht darin, den Gleichstrom der Batterie über die Vollbrückenschaltung in Wechselstrom umzuwandeln. Im Allgemeinen wird der SPWM-Prozessor zum Modulieren, Filtern, Erhöhen der Spannung usw. verwendet, um einen sinusförmigen Wechselstrom zu erhalten, der an die Beleuchtungslastfrequenz f und die Nennspannung UN für die Verwendung durch den Endbenutzer des Systems angepasst ist.
2, die Effizienz des Solarstromerzeugungssystems
Im Solarstromversorgungssystem setzt sich der Gesamtwirkungsgrad des Systems aus der PV-Umwandlungsrate des Batteriemoduls, dem Reglerwirkungsgrad, dem Batteriewirkungsgrad, dem Wechselrichterwirkungsgrad und dem Lastwirkungsgrad zusammen. Im Vergleich zur Solarzellentechnologie ist er jedoch viel ausgereifter als das Technologie- und Produktionsniveau anderer Einheiten wie Steuerungen, Wechselrichter und Beleuchtungslasten. Und die Umwandlungsrate des aktuellen Systems beträgt nur etwa 17 %, daher ist die Verbesserung der Umwandlungsrate des Batteriemoduls und die Reduzierung der Stromkosten pro Einheit der Schwerpunkt und die Schwierigkeit der Industrialisierung der Solarstromerzeugung seit dem Aufkommen von Solarzellen und kristallinem Silizium Als Hauptmaterial zur Aufrechterhaltung der beherrschenden Stellung der aktuellen Forschung zur Umwandlungsrate von Siliziumzellen geht es vor allem um die Vergrößerung der Energieabsorptionsfläche, wie z. B. doppelseitige Batterien, um die Reflexion zu reduzieren; Verwendung der Technologie zur Absorption von Verunreinigungen zur Reduzierung des Verbunds von Halbleitermaterialien; Ultradünner Akku; Verbessern Sie die Theorie und etablieren Sie ein neues Modell. Kondensatorbatterie usw