Parlando della composizione del sistema di generazione di energia fotovoltaica off-grid
I sistemi di generazione di energia fotovoltaica off-grid sono principalmente composti da dispositivi di generazione di energia solare fotovoltaica, dispositivi di accumulo di energia, controller e inverter. Di seguito viene fornita una breve introduzione a ciascuna parte.
Dispositivo di generazione di energia solare fotovoltaica
Può essere composto da dispositivi fotovoltaici in silicio monocristallino, silicio policristallino o silicio amorfo. Un gruppo di celle solari confezionate con vetro e materiali speciali è chiamato modulo di celle solari; più moduli di celle solari sono collegati per formare un array di celle solari. Il tipo e la composizione delle celle solari sono selezionati in base alla potenza richiesta dal sistema, all'ambiente di utilizzo e al costo.
Dispositivo di accumulo di energia
Poiché la produzione di energia fotovoltaica è direttamente influenzata dalle condizioni meteorologiche, è intermittente e instabile. Per mantenere una certa capacità di alimentazione continua del sistema, deve essere previsto un dispositivo di accumulo di energia per immagazzinare parte dell'energia elettrica e fornire energia elettrica quando non c'è luce solare. L'attuale sistema di generazione di energia fotovoltaica Utilizza principalmente batterie per l'accumulo di energia.
Le batterie comunemente utilizzate includono batterie al piombo, batterie al nichel-cadmio e batterie agli ioni di litio.
Batteria al piombo: la tensione della batteria singola è di 2 volt, la durata del ciclo è di 500-1500 volte
Batteria al nichel-cadmio: singola tensione della batteria 1,0-1,3 volt, durata del ciclo 2500 volte
Batteria agli ioni di litio (voltaggio a cella singola 3,7 V), durata del ciclo 1000-10000 volte
Le batterie al nichel-cadmio e le batterie agli ioni di litio sono costose, ma hanno una grande capacità per unità di volume e sono utilizzate principalmente in applicazioni che richiedono piccole dimensioni e grandi capacità, come prodotti digitali come telefoni cellulari, fotocamere e computer portatili. In genere, gli impianti fotovoltaici off-grid utilizzano principalmente batterie al piombo sigillate. Il prezzo della batteria al piombo è molto economico e la batteria al piombo sigillata è sigillata e non richiede manutenzione ed è molto comoda da usare.
I parametri più importanti di una batteria sono la tensione, la capacità e la durata del ciclo. L'unità di tensione è volt (V), l'unità di capacità è ampere ora (Ah) e la durata del ciclo è il numero di carica e scarica.
Controllore
La batteria ha determinati requisiti per la carica e la scarica. Sovraccarico e sovrascarica frequenti ridurranno la durata. La batteria deve essere controllata per la carica e la scarica, che è la funzione primaria del controller. Scegli il punto di massima potenza operativa della batteria solare in base all'elettricità dell'utente, alla carica e scarica della batteria e alle condizioni di luce della batteria solare' e coordina la carica e la corrente elettrica. Il controller deve anche rilevare, proteggere e visualizzare i dati sul sistema. La conversione di tensione e corrente del controller's adotta principalmente un circuito di conversione DC-DC. Per il principio della conversione DC-DC, vedere la sezione"Principio del convertitore DC-DC".
Invertitore
L'apparecchiatura che converte la corrente continua in corrente alternata utilizza principalmente circuiti inverter a ponte intero SPWM per generare corrente alternata a onda sinusoidale. Per il principio dell'inverter SPWM, vedere la sezione"Principio dell'inverter SPWM".
Carico elettrico
Apparecchiature elettriche che utilizzano alimentazione CC o CA.
I semplici dispositivi di generazione di energia solare fotovoltaica non hanno inverter e producono solo corrente continua. Alcuni di essi possono emettere diverse tensioni di corrente continua. La composizione è mostrata nella Figura 2. Il controller riceve la potenza CC in uscita dal pannello solare e controlla la corrente di carica o scarica della batteria. Un semplice controller conduce direttamente la batteria al terminale di uscita e la tensione di uscita del sistema è uguale alla tensione della batteria. Alcuni controller hanno circuiti di conversione CC, che possono emettere diverse tensioni CC, come 5 V, 9 V, 12 V, ecc., Che sono adatti a diversi apparecchi elettrici. La potenza di uscita di questo tipo di sistema è generalmente piccola e la struttura portatile è per lo più adottata.
