目錄TOC\o"1-2"\h\u31176第1 330781.1? 3204071.2? 9317681.3? 1273101.4? 1526256第2 19291332.1.1? 1946032.1.2? 1912977第3 57143323.1? 57287403.2? 77132173.3? 955855第4 99203104.1.1? 992054.1.2? 10260234.1.3? 105243014.1.4? 106325554.1.5? 107121714.1.6? 11019921第5 122319355.1.1? 122191715.1.2? 12210010第6 149307826.1? 149262176.2? 178323376.3? 20714800第7 217159647.1? 21724517.2? 230254817.3? 2344162第8 260209848.1? 26036188.2? 2622802第9 2678458第10 293610510.1? 2931128510.2?聚光光伏（CPV） 2962294010.3? 2992196010.4? 30418606附錄1 3096316附錄2 31520947附錄3光伏發電系統常用儲能電池及器件的規格尺寸與技術參數 317359附錄4 327第1??轉換器就是太陽電池，也叫光伏電池。當太陽光照射到由P、N型兩種不同導電類型的同對，在PN結的內建電場作用下，電子、空穴相互運動（如圖1-1所示），N區的空穴向P區運動，P區的電子向N區運動，使太陽電池的受光面有大量負電荷（電子）積累，而在圖1-1射時，負載上將源源不斷地有電流流過。單片太陽電池就是一個薄片狀的半導體N結，標準光照條件下，額定輸出電壓為0.48～0.55。為了獲得較高的輸出電壓和較大的電池組件構成光伏方陣，如圖12所示。太陽電池的輸出功率是隨機的，不同時間、不同地點、不同安裝方式下，同一塊太陽電池的輸出功率也是不同的。圖1-2?（最豐富的資源和最潔凈的發電過程）能量大6000倍，而且太陽能在地球上分布廣泛，只要有光照的地方就可以使用光伏發電光伏發電系統工作性能穩定可靠，使用壽命長（30年以上），晶體硅太陽電池壽命可長達25～35年。在光伏發電系統中，只要設計合理、選型適當，蓄電池的壽命也可長達10～15年。太陽電池組件結構簡單，體積小，重量輕，便于運輸和安裝。光伏發電系統建德國、日本的光伏屋頂計劃發電系統，還是作為今后我國太陽能光伏發電應用主流的光伏建筑一體化（）發電系統、金屋頂發電系統等，除同樣具有上述優點外，還具有以下優越性。?輻照度來表示，地球表面最高值約為1.2kWh/m2，且絕大多數地區和大多數的日照時間內都低于1kWh/m2。太陽能的利用實際上是低密度能量的收集、利用。每10kW光伏發電功率占地約需100m2，平均每平方米面積發電功率為100W。隨著光伏建70多美元下降至目前的每瓦1美元左右。含量為99.9999%以上純凈的晶體硅，期間要經過多道化學和物理工序的處理，不僅要消?面面，預計到21世紀中葉，太陽能光伏發電將成為重要的發電方式，在可再生能源結構通信領域的應用：包括太陽能無人值守微波中繼站（如圖1-3所示），光纜通太陽能燈具的應用實例如圖1-4所示。圖1-3圖1-4明、電視、收錄機、DVD、衛星接收機等的用電，也解決了為手機、MP3等隨身小電器陽能電圍欄、太陽能黑光滅蟲燈（如圖1-5所示）等應用。圖1-5大型光伏發電系統（電站）的應用：大型光伏發電系統（電站）是圖1-6圖1-7機充電器、太陽能手表、太陽能計算器、太陽能玩具等，如圖1-8所示。圖1-8統，海水淡化設備供電，衛星、航天器、空間太陽能電站等，如圖1-9所示。圖1-9??從小到不足1W的太陽能草坪燈，到幾百千瓦甚至幾兆瓦的大型光伏發電站，但太陽能光?圖1-10是獨立型太陽能光伏發電系統的工作原理示意圖。太陽能光伏發電的核心部圖1-10成本較高的場合，使用獨立光伏發電系統將比較經濟、環保，可優先考慮。圖1-11是并圖1-11?圖1-12太陽能光伏發電系統的分類表1-1太陽能光伏發電系統的分類及用途??無蓄電池的直流光伏發電系統如圖1-13圖1-13?有蓄電池的直流光伏發電系統如圖1-14所示。該系統由太陽電池、充放電控制器、圖1-14?交流及交、直流混合光伏發電系統如圖1-15所示。與直流光伏發電系統相比，交流圖1-15?市電互補型光伏發電系統如圖1-16所示。所謂市電互補光伏發電系統，就是在獨立光伏發電系統中以太陽能光伏發電為主，以普通220V交流電補充電能為輔。這樣光伏發2/3以上的晴好天氣，這樣系統全年就有2/3以上時間用太陽能發電，剩余時間用市電補圖1-16?風光互補及風光柴互補型發電系統如圖1-17所示。所謂風光互補是指在光伏發電系圖1-17??有逆流并網光伏發電系統如圖1-18所示。當光伏發電系統發出的電能充裕時，可將圖1-18?無逆流并網光伏發電系統如圖1-19所示。無逆流并網光伏發電系統即使發電充裕時圖1-19?切換型并網光伏發電系統如圖1-20所示。所謂切換型并網光伏發電系統，實際上是圖1-20?有儲能裝置的并網光伏發電系統（參看圖1-11和圖1-20），就是在上述幾類并網光伏?大型并網光伏發電系統如圖1-21所示，由若干個并網光伏發電單元組合構成。每個光伏發電單元將太陽電池方陣發出的直流電經光伏并網逆變器轉換成380V交流電，經升壓系統變成10kV的交流高壓電，再送入35kV變電系統后，并入35kV的交流高壓電網，35kV交流高壓電經降壓系統后變成380～400V交流電作為發電站的備用電源。圖1-21第2太陽電池組件也叫太陽能光伏組件，通常還簡稱為電池組件或光伏組件，英文名稱為orodu或Vodu。電池組件是把多個單體的太陽電池片根據需要串、并聯起來，并通過專用材料和專門生產工藝進行封裝后的產品。械強度差，厚度只有200μm左右，薄而易碎；②太陽電池易腐蝕，若直接曝露在大氣功率都很小，工作電壓只有0.5V左右，由于受硅片材料尺寸限制，單體電池片輸出功率??件在自然條件下能夠使用20年以上；⑨在滿足前述條件下，封裝成本盡可能低。???常見的普通型電池組件有環氧樹脂膠封板、透明PET層壓板和鋼化玻璃層壓組件。其中，環氧樹脂膠封板、透明PET層壓板組件一般都是功率小于1W的小組件，主要用于環氧樹脂膠封板也叫滴膠板，外形如圖2-1所示。它主要由電池片、印制電路板及環氧樹脂膠等組成，具體尺寸和形狀根據產品的需要確定，結構如圖2-2所示。由于環氧樹組件的輸出電壓的大小。一般為1.2V蓄電池充電的組件串聯4條，為2.4V蓄電池充電的組件串聯7～8條，為3.6V蓄電池充電的組件串聯11條。環氧樹脂膠封板組件的膠封面朝外圖2-1圖2-2將雙組分環氧樹脂膠按2:1的比例混合調均勻（注意一次不要混合太多，否則0.15g/m2左右），使其自然攤開。組件表面膠水要均勻飽滿，膠水太薄的地方還要補一2～3年，目前只有一些1W以下的小型組件仍使用環氧樹脂封裝，較大組件已經不再使用透明PET透明PET層壓板組件的外形如圖2-3所示。它主要由電池片、透明PET膠膜及印制電路板或塑料基板等組成，具體尺寸和形狀也是根據產品的需要確定。透明PET層壓板一般也是在小功率電路上應用，功率一般不足1W，圖2-3所示的組件就是在太陽能風扇帽透明PET層壓板的結構如圖2-4所示。從圖中可以看出，它的結構與環氧樹脂膠封裝組件大同小異，只是將環氧樹脂膠改成了透明的PET膠膜。PET是一種復合材料，具有復合著EVA膠膜，常溫下EVA看起來像一層很薄的透明塑料紙，實際上EVA是一種特殊的膠膜，具有很高的透光性，在高溫下熔化，起粘接作用，把PET膠膜、太陽電池片與，層壓機的詳細工作過程在下一節中介紹。由于封裝工藝的不同，采用透明PET封裝的PET膠膜封裝工藝具有環保、耐紫外線和不發黃的優點，可取代環氧樹脂封裝工藝。圖2-3透明PET圖2-4透明PET鋼化玻璃層壓組件也叫平板式電池組件，外形如圖2-5所示。它是目前見得最多、應用最普遍的太陽電池組件。鋼化玻璃層壓組件主要由面板玻璃、硅電池片、兩層EVA膠膜、TPT背板膜及鋁合金邊框和接線盒等組成，如圖2-6所示。面板玻璃覆蓋在太陽電池的作用。兩層EVA膠膜夾在面板玻璃、電池片和TPT背板膜之間，通過熔融和凝固的工藝過程，將玻璃與電池片及背板膜凝接成一體。TPT背板膜具有良好的耐氣候性能，并能與EVA膠膜牢固結合。鑲嵌在電池組件四周的鋁合金邊框既對組件起保護作用，又方圖2-5圖2-6?單面玻璃透光型電池組件也叫玻膠透光型電池組件，外形如圖2-7所示。這種組件主據需要選擇絨面或光面玻璃，玻璃厚度為3.2mm。背面采用透明PET復合膠膜，PET復合協調。單面玻璃透光型電池組件的結構如圖2-8所示。圖2-7圖2-8璃，背面采用普通鋼化玻璃。其用作窗戶玻璃時玻璃厚度可選擇3.23.2；用作玻璃幕墻時根據單塊玻璃尺寸大小，選擇玻璃組合厚度為3.25、45、55等；用作玻璃屋頂時也要根據單塊玻璃尺寸大小，選擇玻璃組合厚度為5mm×5mm、5mm×8mm、8mm×8mm等。夾膠玻璃電池組件在光伏屋頂和光伏幕墻的應用分別如圖2-9和圖2-10所示。夾膠玻璃電池組件的結構如圖2-11所示。圖2-9圖2-10常用于作為各種光伏建筑一體化發電系統的玻璃幕墻電池組件，其外形如圖2-12所示。圖2-11構如圖2-13所示。卸的硅膠固定。這種封裝方式沒有使用EVA膠膜，也沒有層壓的工藝過程，有利于電池圖2-12圖2-13?變器，如圖2-14所示。由于每塊電池組件都直接輸出交流電，因此通過并聯組合就可以圖2-14交流輸出組件的逆變器外形MPPT控制到每一塊組件，能減少組件因陽光部分遮擋以及多方位設置等造成目前交流輸出電池組件的輸出功率為200～300W，線路連接方法如圖2-15所示，其他參數可參考第3圖2-15（156mm×156mm）單晶硅電池的發電功率也從傳統電池的4～4.5W提高到4.5～6W。雙樣面積組件的發電量顯著增加。圖2-16所示為雙面發電電池組件在太陽能庭院燈的應圖2-16??電池組件采用的面板玻璃是低鐵超白絨面或光面鋼化玻璃，一般厚度為3.2mm4mm，建材型電池組件有時要用到5～10mm90%以上，光譜響應的波長范圍為320～1100nm，對大于1200nm的紅外光有較高的反射≤150×10?6，從而增加了玻璃的透光率。同時從玻璃邊緣看，這種玻璃也比普通玻璃白，膠納米材料和精密涂布技術（如磁控噴濺法、雙面浸泡法等技術），含納米材料的薄膜，這種鍍膜玻璃不僅可以顯著增加面板玻璃的透光率2以上，還可以持清潔，減少光衰，并提高發電率1.5～3。和抗沖擊性能。對面板玻璃進行鋼化處理后，玻璃的強度比普通玻璃可提高4～5倍。EVAEVA膠膜是乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物，是一種熱固性的膜狀熱熔膠，在常溫下無裝中普遍使用的黏結材料。EVA膠膜的外形如圖2-17所示。太陽電池組件中要加入兩層EVA膠膜，兩層EVA膠膜夾在面板玻璃、電池片和TPT背板膜之間，將玻璃、電池片和TPT粘接在一起。它和玻璃黏合后能提高玻璃的透光率，起到增透的作用，并對電池組EVA膠膜具有表面平整，厚度均勻，透明度高，柔性好，熱熔粘接性、熔融流動性好，常溫下不粘連、易切割，價格較廉等優點。EVA膠膜內含交聯劑，能在150℃的固化圖2-17EVA交聯，采用擠壓成型工藝形成穩定的膠層。其厚度一般在0.2～0.8mm之間，常用厚度為0.46mm和0.5mm。EVA膠膜的性能主要取決于其分子量與醋酸乙烯脂的含量，不同的溫度對EVA膠膜的交聯度有比較大的影響，而EVA膠膜的交聯度直接影響到組件的性能和使用壽命。在熔融狀態下，EVA膠膜與太陽電池片、面板玻璃、TPT背板材料產生黏合，此過程既有物理的黏結也有化學的鍵合作用。為提高EVA膠膜的性能，一般都要通過化學交聯的方式對EVA膠膜進行改性處理，具體方法是在EVA膠膜中添加有機過氧化物交聯劑，當EVA膠膜加熱到一定溫度時，交聯劑分解產生自由基，引發EVA膠膜分子之間的結合，形成三維網狀結構，導致EVA膠層交聯固化，當交聯度達到60%以上時能承受正常大氣壓的變化，同時不再發生熱脹冷縮。因此EVA膠膜能有效地保護電池EVA膠膜在電池組件中不僅起粘接、密封作用，而且對太陽電池的質量與壽命起著至關重要的作用。因此，用于太陽電池組件封裝的EVA膠膜必須滿足以下主要性能指耐紫外光老化性能（1000h，83℃）：黃變指數小于2，長時間紫外線照射下不耐熱老化性能（1000h，85℃）：黃變指數小于3濕熱老化性能（1000h，相對濕度90%，85℃）：黃變指數小于3為使EVA如不能當天用完，應遮蓋緊密。EVA膠膜若吸潮，會影響膠膜和玻璃的粘接力；若吸塵，會影響透光率；若和帶色、不潔的物體接觸，由于EVA膠膜的吸附能力強，容易被璃、鋁合金、TPT復合膠膜等幾種。用鋼化玻璃背板主要是制作雙面透光建材型的電池就是TPT復合膜，通常見到的電池組件背面的白色覆蓋物大多就是這類復合膜，外形如圖2-18所示。背板復合膜（簡稱背膜）主要分為含氟背膜與不含氟背膜兩大類。其中，過黏合劑將多層PET膠粘復合而成。目前，電池組件的使用壽命要求為25年，而背膜作等方面無法滿足電池組件25年的環境考驗，最終將導致太陽電池的可靠性、穩定性與耐久性無法得到保障，使太陽電池板在普通氣候環境下使用8～10年或在特殊環境狀況圖2-18TPT研究表明，PET分子主鏈中含有大量的酯基，與水具有很好的親和性，容易產生水增塑，同時即使微量的水分也會導致分子主鏈的降解。PET在濕熱老化過程中老化性能性增加，但是很快水解反應上升為主導因素，它引起PET大分子鏈斷裂，分子量下致PET物理、機械性能急劇下降的主要原因。此外，紫外線輻射也會使PET的分子量、膠粘復合而成的不含氟背膜從材料本身特性上就無法滿足電池組件25年的濕熱、干熱、含氟背膜表面的氟材料由于氟元素電負性大，范德華半徑小，碳氟鍵鍵能極強（485ko），且其獨特的氟化鏈整體機構中的螺旋形棒狀分子緊密、剛硬、表面平滑，脂的優異特性使得含氟材料（氟膜或氟碳涂料）以及與結合的黏結面（光照面）遭受著主要的老化作用。了EVA材料（或其他烯烴聚合物）替代雙面含氟的TPT結構的背膜中EVA膠膜黏結面（光照面）的氟材料，推出了由“Tedlar-聚酯-EVA”3層材料構成的單面含氟的TPE復合膠膜。此類TPE結構的背膜在與組件封裝用的EVA膠膜粘接后，由于其光照面無含氟材料對背膜的PET主體基材進行有效保護，組件安裝后背膜無法經受長期的紫外老化考驗，能。由于TPE膠膜少用一層Tedlar，其性能雖然不及TPT，但價格約為TPT的一半，與EVA黏合性能也較好，故常用于一些小組件的封裝。TPT是“Tedlar薄膜-聚酯（Polyster）-Tedlar薄膜”復合材料的簡稱。TPT復合膜集合機械性能、阻隔性能和低吸濕性能，因此復合而成的TPT膠膜具有不透氣、強度好、耐、腐蝕性氣體等對EVA和太陽電池片的侵蝕與影響。常見復合材料除TPT以外，還有TAT（Tedlar與鋁（Aluminum）膜的復合膜）和目前，TPT復合膜根據生產工藝的不同分為復膠型膠膜和涂覆型膠膜兩大類。復膠PET聚酯膠膜粘接復合而成的，而涂覆型膠膜是以含氟樹脂如PTFE（聚四氟乙烯）樹脂、CTFE（三氟氯乙烯）樹脂、PVDF樹脂和FEVE（氟乙烯-乙烯基醚共聚物）樹脂為主體樹脂的涂料采用涂覆方式涂覆在PET聚酯膠膜上復合固化而成的。常用TPT、TPE復合膜的性能指標如表2-1表2-1常用TPT、TPE料一般采用國際通用牌號為6063T6的鋁合金材料，其成分構成如表2-2表2-2化、噴砂氧化和電泳氧化3種。等，部分鋁合金邊框及角鋁外形如圖2-19所示。鋁合金邊框的框架四角有兩種固定方動組框機組合固定；另一種是用不銹鋼螺栓對邊框四角進行固定。圖2-20、圖2-21所示為圖2-19圖2-20圖2-20角鋁鑲嵌式邊框鋁型材的規格尺寸（續圖2-21形如圖2-22所示。從電池板內引出的正負極匯流條（較寬的互連條）進入接線盒內，插圖2-22靠的電池片上。電池片的轉換效率隨著溫度的升高而降低，溫度每升高10降低5%，由于電池組件的電池片一般都是串聯連接，某一兩片電池片轉換效率降低勢必可能會出現銹蝕、脫皮等現象（表面鍍鎳的保證年限一般為15～20年），這樣會導致接線盒時，最好還是選用焊接連接（也叫歐姆連接）方式的產品。二極管中不但存在著PN結電阻，而且存在著結電容等，因此二極管在導通時會產生正向壓降在0.3V左右，大功率肖特基二極管的正向壓降在0.55V的正向壓降都在0.7～0.9。由于不同的二極管正向壓降差別較大，因此當旁路二極管工作時，對電池組件所產生的功率消耗也有較大差別。例如，某電池組件使用156156m的電池片，其電流是8，上述3種二極管如果旁路工作的話，則產生的功耗分別為：電池組件接線盒中常用的旁路二極管性能參數如表2-3所示。表2-3互連條也叫涂錫銅帶、涂錫帶，寬一些的互連條也叫匯流條，外形如圖223所示。地涂鍍了一層焊錫。純銅銅帶是含銅量99.99%的無氧銅，焊錫涂層成分分為含鉛焊錫和無鉛焊錫兩種，焊錫單面涂層厚度為0.01～0.05，熔點為160～230℃，要求涂層均勻，表面光亮、平整。互連條的規格根據其寬度和厚度的不同有20多種，寬度可從30mm，厚度可從0.04～0.8mm快，使組件的表面清洗清潔工作可以在3h后進行；②密封性好，對鋁材、玻璃、TPT、TPE背板材料、接線盒塑料等有良好的黏附性；③膠體耐高溫、耐黃變，獨特的固化體率小；②可在很寬的溫度范圍（60～200℃）內保持橡膠彈性，電性能優異，導熱性能好；③防水、防潮，耐化學介質，耐黃變，耐氣候老化25年以上；④與大部分塑料、橡膠、尼龍等材料黏附性良好。常見的有機硅膠如圖224所示。圖2-23圖2-24硅電池片是將單晶硅或多晶硅硅棒通過專用切割設備切割成厚度為200μm左右的硅片后，再經過一系列的加工工序制作完成的。硅電池片的生產工藝流程如圖2-25圖2-25硅電池片是電池組件中的主要材料，外形如圖2-26所示。合格的硅電池片具有以下圖2-26PECVD成膜技術，在電池表面鍍上深藍色的氮化硅減反射膜，顏色均125mm×125mm、150mm×150mm和156mm×156mm等幾種，厚度一般在170～220μm，外形規格尺寸如表2-4所示。從圖2-26中可以看到，電池片表面有一層藍色的減反射膜，還論面積大小（整片或切割成小片），單片的正負極間輸出峰值電壓都是在0.48～0.5V之間表2-4藝的不同，它們從外觀到電性能都有一些區別。從外觀上看：單晶硅電池片4個角呈圓弧狀，表面沒有花紋；多晶硅電池片4個角為方角，表面有類似冰花一樣的花紋；單晶硅電池的平均轉換效率高1%左右，但是由于單晶硅電池片只能做成準正方形（4個角是圓硅電池片的等效電路分析。硅電池片的內部等效電路如圖227所示。為便于理的存在。由于二極管的存在，在外電壓的作用下，會產生通過二極管N結的漏電流，小于1f。并聯電阻又稱旁路電阻，主要是由于半導體晶體缺陷引起的邊緣漏電、電池表面污染等使一部分本來應該通過負載的電流短路形成電流，相當于有一個并聯電阻的作（Isc）：當將太陽電池的正負極短路，使U＝0時，此時的電流就是電池（Uoc）：當將太陽電池的正負極不接負載，使I＝0（Im）：峰值電流也叫最大工作電流或最佳工作電流。峰值電流是指太（Um）：（Pm）：峰值功率也叫最大輸出功率或最佳輸出功率。峰值功率是指太圖2-27（FF）：填充因子也叫曲線因子，是指太陽電池的最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積的比值，即FF＝Pm/(Isc×Uoc)。填充因子是評價太陽電池輸出特性好充因子的系數越大。填充因子的系數一般在0.5～0.8之間，也可以用百分數表示。的太陽能量功率的比值，即η＝Pm(電池片的峰值功率)/(A（電池片的面積)×Pin(單位面積的入射光功率))，其中Pin＝1kW/m2＝100mW/cm2。常見硅電池片產品的典型性能參數如表2-5、表2-6、表2-7和表2-8表2-5125mm×125mm單晶硅電池片的典型性能參數（##代表不同生產廠家的代號表2-6156mm×156mm單晶硅電池片的典型性能參數（##代表不同生產廠家的代號表2-7125mm×125mm多晶硅電池片的典型性能參數（##代表不同生產廠家的代號表2-8156mm×156mm多晶硅電池片的典型性能參數（##代表不同生產廠家的代號?大小，一般都是由36片、72片、54片和60片等幾種串聯形式組成。常見的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串聯形式的電例如，要生產一塊20W的電池組件，現在手頭有單片功率為2.2～2.3W125mm×125mm2.3W的電池片9片（組件功率為2.3W×9＝20.7W±5%以內可視為合格），并4等分切割成36小片，電池片排列可采用4片×9片或6片×6片的形式，如圖2-28所示。圖中，電池片與電池片中的間隙根據板型大小取2～3mm，上上述板型都按最小間隙和邊距尺寸選取，則4×9板型的玻璃尺寸長為633.4mm，取整為634mm，寬為276mm；6×6板型的玻璃尺寸長為440mm，寬為405mm。組件安裝邊框板型設計時要盡量選取較小的邊距尺寸，使玻璃、EVA、TPT及鋁型材等原材料得外形尺寸為1200mm×550mm的板型是用36片125mm×125mm電池片的常規板型，當用不同轉換效率（功率）的電池片時，就可以分別做出70W、75W、80W或85W等不同功率的組件。除特殊要求外，生產廠家基本都是按照常規板型進行生產的，附錄2提供了一些圖2-2820W?電池片測試分選—→激光劃片（整片使用時無此步驟）—→電池片單焊（正面焊接）并自檢驗電池片串焊（背面串接）并自檢驗中檢測試疊層敷設（玻璃清洗、材料下料切割、敷設）—→層壓（層壓前燈檢、層壓后削邊、清洗）—→終檢測試—→裝邊框（涂膠、裝鑲嵌角鋁、裝邊框、撞角或螺釘固定、邊框打孔或沖孔、擦洗余膠）裝接線盒、焊接引線高壓測試清洗、貼標簽組件抽檢測試—→組件外觀檢驗—→包裝入庫。激光劃片：用激光劃片機將整片的電池片切割成組件所需要規格尺寸的電池片。例如，在制作一些小功率組件時，就要將整片的電池片切割成4等分、6等分、9生產時使用自動焊接機。焊帶的長度約為電池片邊長的2倍，多出的焊帶在背面焊接時與引出正負極引線。手工焊接時電池片的定位主要靠模具板，模具板上面有9～12個放置電EVA、TPT背板按照一定的層次敷設好，準備層壓。玻璃事先要進行清洗，EVA和TPT壓打好基礎。（敷設層次由下向上依次為玻璃、EVA、電池、EVA、TPT背板）。出，然后加熱使EVA熔化并加壓使熔化的EVA流動充滿玻璃、電池片和TPT背板膜之間出組件。層壓工藝是組件生產的關鍵一步，層壓溫度和層壓時間要根據EVA的性質決500V/s的速率加壓，直到1000V加上2倍的被測組件開路電壓，維持1min，如果開路電壓95%的無水乙醇將組件的玻璃表面、鋁邊框和TPT面的EVA膠痕、污物、殘留的硅膠等清洗干凈，然后在背板接線盒下方貼上組件出廠標要求進行產品抽查檢驗，以保證組件100%合格。在抽查和包裝入庫的同時，還要對每一塊電池組件進行一次外觀檢驗，其主要內容如下。?的。圖2-29所示的曲線就反映了當太陽光照射到電池組件上時，電池組件的輸出電壓、輸出電流及輸出功率的關系，因此這條曲線叫做電池組件的輸出特性曲線。如果用I表示電流，用U表示電壓，則這條曲線也可稱為電池組件的I-U特性曲線。在電池組件的I-U特性曲線上有3個具有重要意義的點，即峰值功率、開路電壓和短路電流。圖2-29電池組件I-U短路電流（Isc）：當將電池組件的正負極短路，使U＝0時，此時的電流就是開路電壓（Uoc）：化，一般36片電池片串聯的組件開路電壓為21V左右。峰值電流（Im）：峰值電流也叫最大工作電流或最佳工作電流。峰值電流是指峰值電壓（Um）：串聯數量的增減而變化，一般36片電池片串聯的組件峰值電壓為17～17.5V。峰值功率（Pm）：峰值功率也叫最大輸出功率或最佳輸出功率。峰值功率是指員會的101號標準，其條件是輻照度1kW/m2、光譜AM1.5、測試溫度25℃。填充因子（）：填充因子也叫曲線因子，是指電池組件的最大功率與開路電壓和短路電流乘積的比值，即＝m（IcUoc）。填充因子是評價電池組件所用電池片輸出特性好壞的一個重要參數，它的值越高，表明所用太陽電池片輸出特性越趨于矩形，電池的光電轉換效率越高。電池組件的填充因子一般在0.5～0.8數表示。件上的太陽能量功率的比值，即η＝Pm（電池組件的峰值功率）/（A（電池組件的有效面積）×Pin（單位面積的入射光功率）），其中Pin＝1kW/m2＝100mW/cm2。負載阻抗：當負載阻抗與電池組件的輸出特性（I-U曲線）匹配得好時，電池功率也隨之增強。日照強度的變化對組件I-U曲線的影響如圖2-30所示。從圖中可以看出，當環境溫度相同且I-U曲線的形狀保持一致時，隨著日照強度的變大，電池組件的輸池片的輸出電壓將下降5mV左右，整個電池組件的輸出電壓將下降0.18V左右（36片）或0.36V左右（72片）。組件溫度變化與輸出電壓的關系曲線如圖2-31所示。圖2-30日照強度變化對組件I-U圖2-31?電池組件在規定工作環境下，使用壽命應大于25組件功率衰降在25年壽命期內不得低于原功率的80%組件的功率面積比大于65W/m2，功率重量比大于4.5W/kg，填充因子FF0.65組件在正常條件下的絕緣電阻不得低于200Mfi組件EVA的交聯度應大于65%，EVA與玻璃的剝離強度大于30N/cm，EVA與Isc、開路電壓Uoc、峰值工作電流Im壓Um、峰值功率Pm以及I-U電池組件的各項性能測試，一般都是按照GB/T9535—1998《地面用晶體硅光伏組件電性能測試：在規定的標準測試條件（AM1.5、光強輻照度1kW/m2、環境溫度電絕緣性能測試：以1kV的直流電壓通過組件邊框與組件引出線，測量絕緣電抗衰減能力。將組件樣品放在溫度65℃、光譜約6.5的紫外太陽下輻照，最后檢測光電特?光伏方陣也稱光伏陣列，英文名稱為“SolarArray”或“PVArray”?插頭插座接觸電阻也不相同，于是會造成各串聯電池組件的工作電流受限于其中電流最合連接要遵循下列幾條原則。防反充（防逆流）在光伏方陣中，二極管是很重要的器件，常用的二極管基本都是硅整流二極管（二極管的性能參數可參看表23），在選用時要注意規格參數留有余量，防止擊穿損壞。一般反向峰值擊穿電壓和最大工作電流都要取最大運行工作電壓和工作電流的2倍以上。二極管在太陽能光伏發電系統中主要分為兩類。防反充（防逆流）整流二極管管壓降為0.7V左右，大功率二極管可達1～2V。肖特基二極管雖然管壓降較的正負極輸出端反向并聯1個（或2～3個）避免受到較高的正向偏壓或由于“熱斑效應發熱而損壞。旁路二極管一般都直接安裝在組件接線盒內，根據組件功率的大小和電池片串的多少，安裝1～3個二極管，如圖232所示。其中，圖232（）采用1個旁路二極管，當該組件被遮擋或有故障時，組件將被全部旁路；圖232（b）和圖23（c）分別采用2個和3個二極管將電池組件分段旁路，則當該組件的某一部分有故障時，可以做到只旁路組件的一半或13，其余部分仍然可以繼續參加工作。圖2-32圖2-33所示。圖2-33池片的PN結有一定的反向漏電流，造成組件并聯后的漏電流損失。?而且與用電器的電壓等級一致，如220V、110V、48V、36V、24V、12V等。交流光伏發電系統和并網光伏發電系統方陣的電壓等級往往為110V或220V甚至更高。對電壓等級更如組合成600V、1kV等，再通過逆變器后與電網連接。方陣的輸出電壓為蓄電池組標稱電壓的1.43倍。對于不帶蓄電池的光伏發電系統，在計算1.1×465V=512V，則計算出組件的串聯數為512V/36.2V≈14塊。件總數為30000W/108W≈277塊，從而計算出組件并聯數為277/14≈19.8，可選取并聯數為20塊。結論：該系統應選擇上述功率的組件14串聯20并聯，組件總數為14×20=280塊，第3?單獨使用，也可以和逆變器等合為一體。常見的光伏控制器外形如圖3-1所示。圖3-1?制器，稱為智能控制器。常用太陽能光伏控制器的類型和技術特點如表3-1所示。表3-1樣的。圖3-2是最基本的光伏控制器電路的工作原理框圖。該電路由電池組件、控制器、蓄電池和負載等組成。開關1和開關2分別為充電控制開關和放電控制開關。開關1閉合時，由電池組件通過控制器給蓄電池充電，當蓄電池出現過充電時，開關1能及時切斷充電回路，使光伏組件停止向蓄電池供電，開關1還能按預先設定的保護模式自動恢復對蓄電池的充電。開關2閉合時，由蓄電池給負載供電，當蓄電池出現過放電時，開關2能及點時，開關2又能自動恢復供電。開關1和開關2可以由各種開關器件構成，如各種晶體圖3-2并聯型控制器的電路原理如圖3-3所示。并聯型控制器電路中充電回路的開關器件S1設定的充滿斷開電壓值時，開關S1導通，同時防反充二極管VD1截止，使電池組件的輸出電流直接通過S1旁路泄放，不再對蓄電池進行充電，從而保證蓄電池不被過充電，起圖3-3開關S2為蓄電池放電控制開關，當蓄電池的供電電壓低于蓄電池的過放保護電壓值時，S2關斷，對蓄電池進行過放電保護。當負載因過載或短路使電流大于額定工作電流時，控制開關S2也會關斷，起到輸出過載或短路保護的作用。檢測控制電路隨時對蓄電池的電壓進行檢測，當電壓大于充滿保護電壓時，S1導通，電路實行過充電保護；當電壓小于過放電電壓時，S2電路中的VD2為蓄電池接反保護二極管，當蓄電池極性接反時，VD2導通，蓄電池將通過VD2短路放電，短路電流將熔斷器熔斷，電路起到防蓄電池接反保護作用。開關器件、VD1、VD2及熔斷器FU等一般和檢測控制電路共同組成控制器電路。該串聯型控制器的電路原理如圖3-4似，區別僅僅是將開關1由并聯在電池組件輸出端改為串聯在蓄電池充電回路中。控制器檢測電路監控蓄電池的端電壓，當充電電壓超過蓄電池設定的充滿斷開電壓值時，1對其中的檢測控制電路構成與工作原理進行介紹。圖3-4串、并聯控制器的檢測控制電路實際上就是蓄電池過欠電壓的檢測控制電路，主要關斷的控制信號。檢測控制電路原理如圖35所示。該電路包括過電壓檢測控制和欠電壓檢測控制兩部分電路，由帶回差控制的運算放大器組成。其中1等為過電壓檢測控制電路，1的同相輸入端輸入基準電壓，反相輸入端接被測蓄電池，當蓄電池電壓大于過充電電壓值時，1圖3-5脈寬調制（PWM）型控制器的電路原理如圖3-6所示。該控制器以脈沖方式開關光伏組件的輸入，當蓄電池逐漸趨向充滿時，隨著其端電壓的逐漸升高，PWM電路輸出脈沖圖3-6脈寬調制（PWM）多路控制器的電路原理如圖37所示。當蓄電池充滿電時，控制電路將控制機械或電子開關從1～n順序斷開光伏方陣各支路1～n。當第1路1斷開后，如果蓄電池電壓已經低于設定值，則控制電路等待；直到蓄電池電壓再次上升到設定值后，再斷開第2路2，再等待；如果蓄電池電壓不再上升到設定值，則其他支路保持接通充電狀態。當蓄通。圖中1～n是各個支路的防反充二極管，1和2分別是充電電流表和放電電流表，V是蓄電池電壓表。圖3-7智能型控制器采用CPU或MCU等微處理器對太陽能光伏發電系統的運行參數進行高通的智能控制。中、大功率的智能型控制器還可通過單片機的RS232/485接口通過計算機能型控制器的電路原理如圖3-8所示。圖3-8狀態，以充分利用電池組件或光伏方陣的輸出能量。同時，采用PWM調制方式，使充電光源供電。第2天早晨天亮時，蓄電池停止為光源供電，草坪燈熄滅，太陽電池繼續為蓄圖3-9所示是早期的一款太陽能草坪燈控制電路。它是通過光敏電阻來檢測光線強弱的。當有太陽光時，太陽電池產生的電能通過VD1為蓄電池GB充電，光敏電阻R2也呈現低電阻值，使VT2基極為低電平而截止。當晚上無光時，太陽電池停止為蓄電池充電，VD1的設置阻止了蓄電池向太陽電池反向放電，同時光敏電阻由低阻變為高阻值，VT2導通，VT1基極為低電平也導通，由VT3、VT4、C2、R5、L等組成的直流升壓電路得電工作，LED發光。直流升壓電路實際上就是一個互補振蕩電路，其工作過程：當VT1導通時電源通過L、R5、VT2向C2充電，由于C2兩端電壓不能突變，VT3基極為高電平，VT3不導通，隨著C2的充電其壓降越來越高，VT3基極電位越來越低，當低至VT3導通電壓時VT3導通，VT4隨之導通，C2通過VT4放電，放電完畢VT3、VT4再次截止，電源再次向C2充電，如此周而復始，電路形成振蕩。在振蕩過程中，VT4導通時電源經L到地，電流經L儲能。當VT4截止時，L兩端產生感應電動勢，和電源電壓疊加后驅動LED發光。圖3-9為防止蓄電池過度放電，電路中增加R4和VT2構成過放保護。當蓄電池電壓低至2V時，由于R4的分壓，VT2不能導通，電路停止工作，蓄電池得到保護。當將太陽電池和蓄電池的電壓提高到3.6V時，可簡化本電路，去掉VT3、VT4的互補振蕩升壓電路，直接驅動LED發光。其原理類似于圖3-10所示的電路。圖3-10是一個簡單的太陽能草坪燈電路，該電路也可用在太陽能草皮燈及太陽能光控玩具中。與圖3-9所示電路相比，該電路不再用光敏電阻檢測光線強弱來控制電路的工感器件。當有陽光照射時，太陽電池發出的電能通過二極管VD向蓄電池GB充電，同時太陽電池的電壓也通過R1加到VT1的基極，使VT1導通，VT2、VT3截止，LED不發光。當黑夜來臨時，太陽電池兩端的電壓幾乎為零，此時VT1截止，VT2、VT3導通，蓄電池中的電壓通過S、R4加到LED兩端，LED發光。在本電路中太陽電池兼作光控器件，調整R1的阻值，可根據光線強弱調整燈的工作控制點。該電路的不足是沒有防止蓄關S就是為了防止草坪燈在儲存和運輸當中將蓄電池的電能耗盡而設置的。圖3-10圖3-11是一款目前運用較多的草坪燈控制電路，VT3、VT4、L、C1和R5組成互補振蕩升壓電路，其工作原理與圖3-9所示電路基本相同，只是電路供電和儲能采用了1.2V的蓄電池。VT1、VT2組成光控開關電路，當太陽電池上的電壓低于0.9V時，VT1截止，VT2導通，VT3、VT4等構成的升壓電路工作，LED發光。當天亮時，太陽電池電壓高于0.9V，VT1導通，VT2截止，VT3同時截止，電路停止振蕩，LED不發光。調整R2的阻值，可調整開關燈的起控點。當蓄電池電壓降到0.7～0.8V時，該電路將停止振蕩。有些設計者認為這是這款電路的優點，就是蓄電池電壓降到0.7V草坪燈還能工作。而對于1.2V的蓄電池來說，似乎已經有點過放電了，長期過放電必將影響蓄電池的使用壽命。因此有些廠家在圖3-11所示電路的基礎上，做了一點改進，如圖3-12所示，即在VT3的發射極與電源正極之間串入了一個二極管VD2，由于VD2的接入，VT3進入放大區的電壓疊加了0.2V左右，使得整個電路在蓄電池電壓降到0.9～1.0V時停止工作。經過改進圖3-11圖3-13是一款由太陽能草坪燈專用集成電路（ANA6601F）及外圍元器件構成的控制效率高（80%～85%）、工作電壓范圍寬（0.9～1.4V）、輸出電流在5～40mA可調等優為蓄電池過放電保護控制端，引腳4為電源地，引腳5為啟動端，引腳6為電源正，引腳7圖3-12圖3-13圖3-14是一款使用超級電容器儲能的太陽能草坪燈電路。當環境光線強時，太陽電池經VD1向超級電容C1、C2充電，當電容兩端電壓達到0.8V后，IC1（BL8530）開始工作，升壓輸出3.3V電壓，為IC2A及外圍元器件組成的控制電路提供工作電源，控制電路開始工作。此時IC2B反相輸入端電壓較高，輸出低電平，進而使IC2A輸出低電平，VT截止，LED不發光。當環境光線較弱不足以為C1、C2充電時，VD1阻止了C1、C2向太陽電池的放電，同時IC2B同相輸入端電壓較高，輸出高電平，IC2A光控電路進入工作狀態，LED點亮。LED燈的數量可在1～5只間選擇。圖3-14作用。對采用1.2V供電的電路來講，一般把供電截止電壓調到0.9～1.0V。在圖3-11和圖3-13所示的電路中，為什么都采用一節1.2V蓄電池儲能和供電，而不壓就可以相應的降低，而每片太陽電池無論面積大小，它的工作電壓都只有0.48V左右，太陽能路燈控制電路原理框圖如圖3-15所示，使用單片機作控制電路可使充電過程簡單而高效，并選擇串聯型控制電路。單片機的PWM控制系統具有光伏組件最大功率點跟蹤能力，使光伏電池利用率提高。PWM控制系統還可以在蓄電池趨向充滿時，控制充太陽電池組件對蓄電池的充電分為直充、浮充和涓流充電3個階段。設計電路時，必圖3-15下面就介紹一款路燈控制器的電路構成及工作原理，具體電路如圖3-16所示，由充圖3-16圖3-16中，蓄電池GB是控制器電路的工作電源，也是整個路燈的供電電源；C1、C3、C4為高頻濾波電容，用于濾除電池組件和負載感應或產生的高頻雜波，減少對單片機和控制系統的干擾；壓敏電阻RV1用于吸收經電池組件和線路進入控制器的雷電浪涌電壓；VT4、VD6等元器件構成穩壓電路，把蓄電池的12V輸入電壓穩定到10V，供控制器電路工作，防止蓄電池電壓的變化對控制電路的影響；VT2、VD4等構成5V穩壓電路，為單片機及相關電路供電；穩壓二極管VD1、VD3為MOS管柵極保護用器件；電阻R1、R2、R12、R28和二極管VD5等組成太陽電池組件輸出電壓檢測電路，把電池組件輸出電壓的各種狀態通過單片機芯片IC1的3腳輸入到單片機電路，還可以通過電池組件的光敏作用對路燈進行光控開關；R19、R24、C6等組成蓄電池電壓檢測電路，將蓄電池控制；單片機IC1的1腳為正電源腳，14腳為控制器地線，即蓄電池負極，4腳為鉛酸蓄電池和膠體蓄電池的選擇功能端，通過S1開關的開閉選擇；VT3是控制輸出的晶體管，當VT3導通時，MOS輸出控制晶體管VT8會關斷向負載的供電，輸出保護（欠電壓）指示燈LED1點亮。充電過程：當電池組件受到陽光照射時，電壓信號通過IC1的3腳輸入，其內部A/D輸入轉換電路實現對電池組件電壓的采樣測量比較，當電池組件輸出電壓超過6V時，太陽能充電指示燈LED5點亮，啟動充電程序。當蓄電池容量較低時，IC1的2腳輸出高電平，VT5截止，VT1關斷，VT6、VT7導通。電池組件電流從電池組件正極→壓的不斷升高，蓄電池容量指示燈LED2、LED3、LED4依次點亮，顯示蓄電池的容量狀在充電過程中，當蓄電池端電壓達到13.6V并能持續30s時，電路自動轉換為PWM浮充電狀態，IC1的2腳由高電平變為輸出PWM信號，頻率為30Hz，經VT5、VT1控制VT6、VT7的導通和截止，為蓄電池浮充電。隨之變化，調整著充電電流大小的變化，如此反復，經過PWM浮充電狀態使蓄電池端電壓達到過充電保護電壓值14.6V，并能持續保持30s以上時，整個充電過程基本完成。如果還需要涓流充電時，電路輸出一個比較窄的PWM脈沖電流進行間斷性充電，間斷時間放電過程：由R25、R27、VT8、VD3以及照明燈負載等組成放電回路。當蓄電池電壓高于11V時，負載兩端可輸出蓄電池和電池組件的混合電能。當蓄電池電壓降至11V時，IC1的10腳輸出高電平，使VT3導通、VT8關斷，同時欠電壓指示燈LED1點亮，過電保護的蓄電池必須及時充電，并要求充到12.5V時，系統才允許蓄電池恢復給負載供蓄電池容量指示燈由LED2、LED3和LED4構成，LED475%，端電壓在12.8V以上；LED3亮時表示蓄電池容量大于25%而小于75%11.8～12.8V之間；LED2亮時表示蓄電池容量小于25%，端電壓在11～11.8V之間。當電壓降至接近11V時，LED2閃亮，此時系統要求關斷負載，保護蓄電池，如不關斷，3min后系統將強制切斷負載供電，欠電壓指示燈LED1點亮。光控開燈：傍晚，當環境光照度降至5～10lx時，電池板輸出電壓小于6V，達到電路起控點，IC1延時10min后確認，VT8導通接通負載電源，照明燈自動點亮。早晨天亮，環境光達到一定照度時，電池板輸出電壓高于6V，控制器再次延時10min后確認，VT8VT6是夜間或太陽光不足時，防止蓄電池向電池板反向放電的MOS保護器件，當IC1的3腳檢測到太陽電池板電壓低于11.3V時，自動使VT6關斷。R20、R21、VD8組成蓄電池環境溫度補償電路，VD8隨溫度變化而引起IC1的11腳電壓變化，經IC1內部A/D電路?目前大部分小功率光伏控制器都采用低損耗、長壽命的MOSFET等電子開關器用LED指示燈對工作狀態、充電狀況、蓄電池電量等進行顯示，并通過LED指一般把額定負載電流大于15A采用LCD屏顯示工作狀態和充放電等各種重要信息，如電池電壓、充電電流和具有LCD液晶點陣模塊顯示，可根據不同的場合通過編程任意設定、調整充放可通過LED有1～18路太陽電池輸入控制電路，控制電路與主電路完全隔離，具有極高的配接有RS232/485接口，便于遠程遙信、遙控；PC監控軟件可測實時數據、報警信息顯示、修改控制參數，讀取30天的每天蓄電池最高電壓、蓄電池最低電壓、每模式（PWM工作模式）。其中一點式充放電模式分4個充電階段，控制更精確，更好地?系統電壓也叫額定工作電壓，是指光伏發電系統的直流工作電壓，電壓一般為12V24V，中、大功率控制器也有48V、110V、220V250A、300A等多種規格。有些廠家用太陽電池組件最大功率來表示這一內容，間接地體輸入，一般大功率光伏控制器可輸入6路，最多的可輸入12路、18路。蓄電池的過充電保護電壓類型的不同，設定在14.1～14.5V（12V系統）、28.2～29V（24V系統）和56.4～58V（48V系統）之間，典型值分別為14.4V、28.8V和57.6V。蓄電池過充電保護的關斷恢復電壓（HVR）一般設定在13.1～13.4V（12V系統）、26.2～26.8V（24V系統）和52.4～53.6V（48V系統）之間，典型值分別為13.2V、26.4V和52.8V。蓄電池的過放電保護電壓池類型的不同，設定在10.8～11.4V（12V系統）、21.6～22.8V（24V系統）和43.2～45.6V（48V系統）之間，典型值分別為11.1V、22.2V和44.4V。蓄電池過放電保護的關斷恢復電壓（LVR）一般設定在12.1～12.6V（12V系統）、24.2～25.2V（24V系統）和48.4～50.4V（48V系統）之間，典型值分別為12.4V、24.8V和49.6V蓄電池的充電浮充電壓一般為13.7V（12V系統）、27.4V（24V系統）耐沖擊電壓和沖擊電流保護。在控制器的太陽電池輸入端施加1.25倍的標稱電壓持續1h，控制器不應該損壞。使控制器充電回路電流達到標稱電流的1.25倍并持續1h，?直流負載的工作電壓或交流逆變器的配置選型確定，一般有12V、24V、48V、110V和220V等。有一路太陽電池方陣輸入，大功率控制器通常采用多路輸入，每路輸入的最大電流＝輸入電流輸入路數。因此，各路電池方陣的輸出電流應小于或等于控制器每路允許輸入的最大電流值。?光伏控制器的各項性能檢驗測試，一般都是依據GB/T19064—2003伏電源系統技術條件和試驗方法》、GB/T2423.1—20082部A：低溫》、GB/T2423.2—20082部分：B：高溫》和GB/T2423.3—20062部分：試驗Cab：恒定濕熱方法》等中的要求和方法進行。了解和掌握光伏控制器檢驗測試滑動變阻器：可變電阻范圍為0～150fi/斷開式控制器，用其控制設計標準值12V的蓄電池時，其充滿斷開和恢復連接的工作起控點電壓參對于設計標準值24V的密封性鉛酸蓄電池，充滿斷開：28.2～29.0V；恢復：26.4V。開關型控制器充放電工作電壓起控點檢測方法如圖3-17所示。將直流穩壓電源接到脈寬調制型控制器充滿斷開工作電壓起控點檢測方法如圖3-18所示。將直流穩壓電圖3-17當蓄電池的電壓降到過放點每單元1.80V±0.5V（2V蓄電池為1個單元，12V蓄電池為6個單元，24V蓄電池為12個單元）時，控制器應該能自動切斷負載。當蓄電池電壓回升到充電恢復點每單元2.2～2.25V時，控制器應該能自動或手動恢復對負載的供電。欠電壓斷開和恢復控制電壓起控點測試方法如圖3-19所示。將直流穩壓電源接到控制器的蓄電池輸入端，模擬蓄電池的電壓，將與其配套的直流節能燈或LED燈連接到負圖3-18圖3-19一般標稱值為12V的蓄電池，其欠電壓斷開和恢復電壓起控點的參考值：欠電壓斷開空載損耗的檢測。控制器的空載損耗也叫靜態工作電流，測試方法如圖3-20所當LED不工作時，用電流表測量控制器的輸入電流，其值應該不超過其額定充電電流的圖3-2021所示。將電流表加在控制器的太陽電池正負極輸入端子之間（端短路），調節接在蓄電池輸入端的直流穩壓電源輸出電壓，檢查電流表中有無電流通過，如果沒有電流通過，說明控制器反向放電保護功能正常。1.25倍的標稱開路電壓并保持1h電阻接在蓄電池端，調節可變電阻使充電回路電流達到標稱短路電流的1.25倍并保持1hGB/T2423.1—2008中“試驗A”正常室溫下恢復2h后，通電檢測控制器應能正常工作。常室溫下恢復2h后，通電檢測控制器應能正常工作。GB/T2423.3—2006中“試驗Cab”的方法進行。將控制器中，持續48h，試驗后在正常環境下恢復2h后，通電檢測控制器應能正常工作。圖3-21動30min后，通電檢查控制器應能正常工作。?發電的需要。圖3-22是常見逆變器的外形圖。圖3-22?按照逆變器輸出功率大小的不同，可分為小功率逆變器（＜5kW）?（VMOSFET）、絕緣柵極晶體管（IGBT）、門極關斷晶閘管（GTO）、MOS控制晶體管（MGT）、MOS控制晶閘管（MCT）、靜電感應晶體管（SIT）、靜電感應晶閘管變器首先把直流電逆變成工頻低壓交流電，再通過工頻變壓器升壓成220V/50Hz的交流電高頻逆變器首先通過高頻DC-DC變換技術，將低壓直流電逆變為高頻低壓交流電，然后經過高頻變壓器升壓，再經過高頻整流濾波電路整流成360V左右的高壓直流電，最后通過工頻逆變電路得到220V的工頻交流電供負載使用。由于高頻逆變器采用的是體積頻逆變器。逆變器的基本電路構成如圖3-23所示，由輸入電路、輸出電路、主逆變開關圖3-23表3-2是逆變器常用的半導體功率開關器件，主要有晶閘管、大功率晶體管、功率場表3-2①逆變驅動電路。光伏系統逆變器的逆變驅動電路主要是針對功率開關器件的驅動，要得到好的PWM邏輯與波形，如PWM、SPWM控制信號等，從8位的帶有PWM口的微處理器到16位的單片機，直至32位的DSP器件等，使先進的控制技術如矢量控制技術、多電平變換技術、M37704、M37705等，常用的專用數字信號處理器（DSP）電路有TMS320F206?交流電能的。單相逆變器的基本電路有推挽式、半橋式和全橋式3種，雖然電路結構不推挽式逆變電路原理如圖3-24所示。該電路由兩只共負極連接的功率開關管和一個半橋式逆變電路原理如圖3-25所示。該電路由兩只功率開關管、兩只儲能電容器和耦合變壓器等組成。該電路將兩只串聯電容的中點作為參考點，當功率開關管VT1在控制電路的作用下導通時，電容C1上的能量通過變壓器一次側釋放，當功率開關管VT2導通時，電容C2上的能量通過變壓器一次側釋放，VT1和VT2的輪流導通，在變壓器二次或直流分量，非常適合后級帶動變壓器負載。當該電路工作在工頻（50Hz或60Hz）時，圖3-24圖3-25全橋式逆變電路原理如圖3-26所示。該電路由4只功率開關管和變壓器等組成。該電路克服了推挽式逆變電路的缺點，功率開關管VT1、VT4和VT2、VT3反相，VT1、VT3和VT2、VT4輪流導通，使負載兩端得到交流電能。為便于大家理解，用圖3-26（b）所示等效電路對全橋式逆變電路原理進行介紹。圖中E為輸入的直流電壓，R為逆變器的純電阻性負載，開關S1～S4等效于圖3-26（a）中的VT1～VT4。當開關S1、S3接通時，電流流過S1、R、S3，負載R上的電壓極性是左正右負；當開關S1、S3斷開，S2、S4接通時，電流流過S2、R和S4，負載R上的電壓極性相反。若兩組開關S1、S3和S2、S4以某一頻率交替切換工作時，負載R上便可得到這一頻率的交變電壓。圖3-26DC-AC）或3級（DC-AC-DC-AC）的電路結構形式。一般來說，中、小功率光伏系統的低，因此逆變電壓也比較低，要得到220V或380V的交流電，無論是推挽式還是全橋式的挽式逆變電路結構，但工作頻率都在20kHz以上，升壓變壓器采用高頻磁性材料做鐵芯，整流濾波電路后得到高壓直流電（一般均在300V以上），再通過工頻逆變電路實現逆變得到220V或380V的交流電，整個系統的逆變效率可達到90%以上。目前大多數正弦波光伏逆變器都是采用這種3級的電路結構，如圖3-27所示。其具體工作過程：首先將太陽電池方陣輸出的直流電（如24V、48V、110V和220V等）通過高頻逆變電路逆變為波形為變為高壓直流電；最后經過第3級DC-AC逆變為所需要的220V或380V工頻交流電。圖3-27逆變器的3圖3-28是逆變器將直流電轉換成交流電的轉換過程示意圖，以幫助大家加深對逆變器工作原理的理解。半導體功率開關器件在控制電路的作用下以1/100s的速度開關，將直圖3-28器，其輸出波形如圖3-29所示。在太陽能光伏發電系統中，方波和階梯波逆變器一般都用在小功率場合。下面就分別對這3種不同輸出波形逆變器的優缺點進行介紹。圖3-29要求和用電負載性質等的限制，容量一般都在100kVA以下，大容量的逆變電路大多采用抗。三相電壓型逆變器的基本電路如圖3-30所示。該電路主要由6只功率開關器件和6只續流二極管以及帶中性點的直流電源構成。圖中負載L和R表示三相負載的各路相電感和圖3-30功率開關器件VT1～VT6在控制電路的作用下，當控制信號為三相互差120°的脈沖信60°。逆變器3個橋臂中上部和下部開關器件以180°間隔交替導通和關斷，VT1～VT6以60°的相位差依次導通和關斷，在逆變器輸出端形成a、b、c和鋸齒波等，其中后3種脈寬調制的波形都是以基礎波作為載波，正弦波作為調制波，最后輸出正弦波波形。普通方波和被正弦波調制的方波的區別如圖3-31所示。與普通方波連續導通的，而被調制的方波信號要在正弦波調制的周期內導通和關斷N次。圖3-31型逆變器的基本電路如圖3-32所示。該電路由6只功率開關器件和6只阻斷二極管以及直流恒流電源、浪涌吸收電容等構成，R為用電負載。圖3-32與三相電壓型逆變器電路一樣，三相電流型逆變器電路也是由3組上下一對的功率開連續性。因此3個橋臂中上邊開關器件VT1、VT3、VT5中的一個和下邊開關器件VT2、VT4、VT6中的一個，均可按每隔1/3周期分別流過一定值的電流，輸出的電流波形是高?應以及最大功率跟蹤等技術問題，因此對并網型逆變器要有更高的技術要求。圖3-33是圖3-33功率點跟蹤控制功能（MPPT控制），即不論日照、溫度等如何變化，都能通過逆變器的變化范圍很大。例如，一個接12V蓄電池的光伏系統，它的端電壓會在11～17V之間變三相并網型逆變器的輸出電壓一般為交流380V或更高，頻率為50Hz/60Hz50Hz為中國和歐洲標準，60Hz為美國和日本標準。三相并網型逆變器多用于容量較大的三相并網型逆變器的電路原理如圖3-34所示，分為主電路和微處理器電路兩個部分。其中，主電路主要完成DC-DC-AC的變換和逆變過程，微處理器電路主要完成系統公用電網的電壓和相位經過霍爾電壓傳感器送給微處理器的A/D轉換器，微處理器將回饋電流的相位與公用電網的電壓相位作比較，其誤差信號通過PID運算器運算調節后送給脈寬調制器（PWM），這就完成了功率因數為1的電能回饋過程。微處理器完成的另一項傳感器檢測并相乘，得到方陣的輸出功率，然后調節PWM輸出占空比，這個占空比的調節實質上就是調節回饋電壓的大小，從而實現最大功率尋優。當U的幅值變化時，回饋電流與電網電壓之間的相位角φ也將有一定的變化。由于電流相位已實現了反饋控制，因此圖3-34單相并網型逆變器的輸出電壓為交流220V或110V等，頻率為50Hz，波形為正弦波，多用于小型的戶用系統。單相并網型逆變器的電路原理如圖3-35所示。其逆變和控圖3-35電壓相位跳躍檢測法的檢測原理如圖3-36所示。其檢測過程：周期性地測出逆變器圖3-36頻率偏移方式的工作原理如圖3-37所示。該方式是根據單獨運行中的負載狀況，使率可以判斷為單獨運行。一般當頻率波動持續0.5s以上時，則逆變器會停止運行或與電力圖3-37般有以下3①帶工頻變壓器的逆變器。這種開關類型通常由功率晶體管（如MOSFET）構成的配，又可以起到DC-AC的隔離作用。采用工頻變壓器技術的逆變器工作非常穩定可靠，T構成的橋式逆變電路組成。高頻變壓器比工頻變壓器體積、重量都小許多，如一個2.5kW逆變器的工頻變壓器重量約為20kg，而相同功率逆變器的高頻變壓器只有約0.5kg。這種結構類體衡量成本劣勢并不明顯，特別是高功率應用有相對較好的經濟性。并網逆變器3類。圖3-38是各種并網型逆變器的接入方式示意圖。圖3-38有組串通過直流接線（匯流）箱匯流，并通過直流接線（匯流）輸入到集中式并網逆變器中，如圖338（）所示。當一次匯流達不到逆變器的輸入特性和輸入路數的要求時，還要進行二次匯流。這類并網逆變器容量一般為10～1000kW。不可能使每一組串都同時達到各自的MPPT模式，所以當電池方陣因照射不均勻、部分遮MPPT功能和孤島保護電路，不受組串間光伏電池這種形式的多組串逆變器是借助DC-DC變換器把很多組串連接在一個共有的逆變器系統上，并仍然可以完成各組串各自單獨的MPPT功能，從而提供了一種完整的比普通組串逆多組串式逆變器容量一般在3～10kW圖3-39所示。雙向并網逆變器由蓄電池組供電，將直流電變換為交流電，在交流總線上微型并網逆變器也叫組件式并網逆變器或模塊式并網逆變器，其外形如圖2-14的DC-AC逆變功能和MPPT功能的微型并網逆變器。微型并網逆變器特別適合應用于1kW圖3-39??采用16位單片機或32位DSP太陽能充電采用PWM方波、修正波、正弦波輸出。純正弦波輸出時，波形失真率一般小于5%配備標準的RS232/485可在海拔5500m以上的環境中使用。適應環境溫度范圍為?20～50采用MPPT自尋優技術實現太陽電池最大功率跟蹤功能，最大限度地提高系統?在額定輸出電壓為單相220V和三相380V時，電壓波動偏差有以下規定。在正常工作條件下，逆變器輸出的三相電壓不平衡度不應超過8%三相輸出的電壓波形（正弦波）失真度一般要求不超過5%10%逆變器輸出交流電壓的頻率在正常工作條件下其偏差應在1%GB/T19064—2003規定的輸出電壓頻率應在49～51Hz定輸出電流的乘積，單位是kVA或kW。輸入電壓與輸出功率為額定值時，逆變器應連續可靠工作4h輸入電壓與輸出功率為額定值的125%時，逆變器應連續可靠工作1min輸入電壓與輸出功率為額定值的150%時，逆變器應連續可靠工作10s壓一般為12V和24V，中、大功率逆變器輸入電壓有24V、48V、110V、220V和500V光伏逆變器的正常使用條件：環境溫度?20～＋50℃，海拔≤5500m其噪聲要求：當輸入電壓為額定值時，在設備高度的1/2、正面距離為3m處用聲級計分別為500V、歷時1min的絕緣強度試驗，無擊穿或飛弧現象。逆變器交流輸出與機殼間應能承受頻率為50Hz、正弦波交流電壓為1500V、歷時1min的絕緣強度試驗，無擊穿或飛弧?或功率因數大于0.9時，一般選取逆變器的額定輸出功率比用電設備總功率大10%～電壓調整率。高性能的逆變器應同時給出當負載由0向100%變化時，該逆變器輸出電壓低負載工作下的效率值。一般千瓦級以下的逆變器的效率應為80%～85，10kW級的效率應為85%～90，更大功率的效率必須在90%～95以上。逆變器的效率高低對光伏發整機效率高一些的產品。第4??統中應用最多的是固定式閥控密封免維護鉛酸蓄電池和閥控密封膠體蓄電池。表4-1是常表4-1閥、接線端子等組成，如圖4-1所示。電池可組裝成2V、6V、12V，電池每2V為一個單圖4-1電池槽、蓋就是蓄電池的外殼。它為整體結構，殼內由隔壁分成3個或6個互不相通耐機械力性能，一般選用硬橡膠或ABS工程塑料。放電過程：PbO2＋2H2SO4＋Pb—→PbSO4＋2H2充電過程：PbO2＋2H2SO4＋Pb←—PbSO4＋2H2?于虧電狀態，極板就會形成PbSO4晶體，這種大塊晶體很難溶解，無法恢復原來的狀態，的電池電解液相對密度值為1.265g/cm3，完全放電后降至1.120g/cm3。每個電池的電解液電池的電解液相對密度在1.1～1.3g/cm3范圍內，充滿電之后一般為1.23～1.3g/cm3。能給出的電量稱為電池容量，以符號C表示，常用單位是安時（Ah）。通常在C的下角處標明放電時率，如C10表示是10小時率的額定容量；C3表示是3小時率的額定容量，數值為0.75C10；C1表示是1小時率的額定容量，數值為0.55C10；C60表示是60小時率的額定容量；CT表示是當環境溫度為t時的蓄電池實測容量；Ca表示是在基準溫度（25℃）池在一定的放電條件下（如在25℃環境下以10小時率電流放電到終止電壓），應該放出的最低限度的電量值。例如，國家標準規定，對于啟動型蓄電池，其額定容量以20小時率標定，表示為C20；對于固定型蓄電池，其額定容量以10小時率標定，表示為C10。例如，100Ah的蓄電池，如果是啟動型電池，表示其以20小時率放電，可放出100Ah的容量，若不是以20小時率放電，則放出的容量就不是100Ah；如果是固定型蓄電池，則表示其以10小時率放電，可放出100Ah的容量，若不是以10小時率放電，則放出的容量就不短，常用時率和倍率表示。根據IEC標準，放電的時間率有20小時率、10小時率、5小時率、3小時率、1小時率、0.5小時率等，分別標示為20h、10h、5h、3h、1h、0.5h等。的相應容量就越少。例如，一個容量C=100Ah的蓄電池的20h放電率，表示電池以100Ah/20h=5A電流放電，放電時間為20h，簡稱20h率。電流率一般用字母I表示，如I10表示是10小時率的放電電流（A），數值為0.1C10I3表示是3小時率的放電電流（A），數值為0.25C10；I1表示是1（A），數值為0.55C10不同放電率對蓄電池容量的影響如表4-2表4-23）倍率和溫度下放電時電池的終止電壓。一般10小時率和31.8，1小時率的終止電壓為每單體1.75。由于鉛酸蓄電池本身的特性，即使放電的終當放電達到0而又不能及時充電時將大大縮短蓄電池的壽命。對于太陽能光伏發電系統需要而規定。通常，小于10h的小電流放電，終止電壓取值稍高一些；大于10h的大電流放電，終止電壓取值稍低一些。止時所能承受的過充電總時間。其壽命終止條件一般設定在容量低于10小時率額定容量比能量是指電池單位重量或單位體積所能輸出的電能，單位分別是Wh/kg或Wh/L。比能量有理論比能量和實際比能量之分，前者指1kg電池反應物質完全放電時理論上所能輸出的能量，實際比能量為1kg電池反應物質所能輸出的實際能量。由于各種因素的影?根據部頒標準B2599—1993的有關規定，鉛酸蓄電池的名稱由單體蓄電池的格數、型號、額定容量、電池功能和形狀等組成。通常分為3段表示（如圖42所示）。第1段為數字，表示單體電池的串聯數。每個單體蓄電池的標稱電壓為2，當單體蓄電池串聯數（格數）為1時，第1段可省略，6、12V蓄電池分別用3和6表示。第2段為2～4語拼音字母，表示蓄電池的類型、功能和用途等。第3段表示電池的額定容量。蓄電池常用漢語拼音字母的含義如表43所示。圖4-2表4-3例如，6QA-120表示有6個單體電池串聯，標稱電壓為12V，啟動用蓄電池，裝有干荷電式極板，20小時率額定容量為120Ah；GFM-800表示為1個單體電池，標稱電壓為2V，固定式閥控密封型蓄電池，20小時率額定容量為800Ah；6-GFMJ-120表示有6個單體電池串聯，標稱電壓為12V，固定式閥控密封型膠體蓄電池，20小時率額定容量為?酸電解液換成膠體電解液，其工作原理仍與鉛酸蓄電池相似。膠體電解液是用SiO2凝膠自放電極小，平均自放電在25℃條件下，每3個月不高于1.3%。出廠充足電的蓄電池，在正常溫度下，連續存放12個月不需充電可投入使用。勻，延長了極板的活化反應循環次數，提高了電池的使用壽命，其正常使用壽命可達15深度放電循環性能優良，放電至0V表4-4表4-4?蓄電池需充足電存放，并且在常溫下每3～6池擱置一段時間后要進行補充充電，直至容量恢復到貯存前的水平。補充充電間隔為3個月，最多6個月。2.1V、6.3V或12.6V時），間要留有50～70cm等），安全距離為0.5m以上，不能在電池系統附近吸煙或使用明火。（組）蓄電池或電池組若需要并聯使用，一般不能超過4只（組）如遇火災不能用二氧化碳滅火器，可用干粉滅火器和1211“恢復性”放電試驗，用假負載或實際負載放電，即切斷供電電源，用蓄電池供12V蓄電池組為例，基準分別為：浮充總電流≤0.03C10A；浮充總電壓為（13.85V±0.1V）/塊×總塊數。在檢測中，若發現浮充總電流高于0.03C10A，需要對電池組進行均衡充電。例如，以10HR放電率電流（0.1C10A）一般規定20h放電率的容量為蓄電池的額定容量。若使用低于規定小時的放電率，則?鉛酸蓄電池的各項性能檢驗測試，一般都是依據GB/T19064—2003《家用太陽能光伏電源系統技術條件和試驗方法》、YD/T799—2010《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》、GB/T13337.1—20111部分：技術條件》