Qual è la struttura e il principio di funzionamento del sistema di alimentazione solare?

Con il supporto di varie politiche, lo slancio di sviluppo del nuovo settore energetico è buono, credo che anche tu sia molto curioso di conoscere questo pezzo di conoscenza, quindi il prossimo Xiaobian ti porterà a dare un'occhiata alla struttura e al principio di funzionamento del sistema di alimentazione solare?
1. Principio della generazione di energia solare
Il sistema di generazione di energia solare comprende principalmente: modulo di cella solare (array), controller, batteria, inverter, carico di illuminazione dell'utente, ecc. Il modulo di cella solare e la batteria sono il sistema di alimentazione, il controller e l'inverter sono il sistema di controllo e protezione e il carico è il terminale del sistema
1.1 Sistema di alimentazione solare
Le celle solari e le batterie costituiscono l'unità di potenza del sistema, quindi le prestazioni della batteria influiscono direttamente sulle caratteristiche operative del sistema
(1) Unità batteria:
Per ragioni tecniche e materiali, la generazione di energia di una singola batteria è molto limitata, la cella solare pratica è un sistema di batterie composto da una singola batteria tramite stringa e parallelo, chiamato modulo batteria (array). Una singola batteria è un cristallo di silicio diodo, secondo le caratteristiche elettroniche dei materiali semiconduttori, quando la luce solare viene irradiata sulla giunzione PN composta da due diversi tipi conduttivi di materiali semiconduttori omogenei, tipo P e tipo N, in determinate condizioni, la radiazione solare viene assorbita dal materiale semiconduttore, e portatori non in equilibrio vengono generati nella banda di conduzione e nella banda di valenza, cioè c'è un forte campo elettrostatico incorporato di elettroni e lacune nell'area della barriera della giunzione PN, in modo che la densità di corrente J possa essere formata alla luce . Corrente di cortocircuito Isc, tensione a circuito aperto Uoc Se i due lati dell'elettrodo principale del campo elettrico incorporato e collegati al carico, teoricamente tramite la giunzione PN, il circuito di connessione e il carico formano un anello, si verifica una "corrente fotogenerata "flusso, il modulo della cella solare per ottenere la potenza di carico P in uscita
Studi teorici hanno dimostrato che la potenza di picco Pk dei moduli solari è determinata dall’intensità media locale della radiazione solare e dal carico elettrico (domanda di elettricità) alla fine
(2) Unità di accumulo dell'energia elettrica:
La corrente continua generata dalla cella solare entra prima nell'accumulo della batteria, le caratteristiche della batteria influenzano l'efficienza e le caratteristiche del sistema la tecnologia della batteria è molto matura, ma la sua capacità è influenzata dalla fine della domanda di elettricità, dall'ora del sole ( tempo di generazione), quindi la capacità in wattora e la capacità in ampere-ora della batteria sono determinate dal periodo di assenza di sole continuo predeterminato
1.2 Controllore
La funzione principale del controller è quella di rendere il sistema di energia solare sempre vicino al punto di alta potenza della generazione di energia, al fine di ottenere un'elevata efficienza, e il controllo della carica solitamente adotta la tecnologia di modulazione dell'ampiezza dell'impulso, vale a dire la modalità di controllo PWM, in modo che il l'intero sistema funziona sempre nell'area vicino al punto di alta potenza Pm Il controllo di scarica si riferisce principalmente a quando la batteria manca di energia e il sistema si guasta. Attualmente, Hitachi ha sviluppato un controller "girasole" in grado di tracciare sia il punto di controllo Pm che i parametri del movimento del sole, aumentando l'efficienza dei componenti fissi della batteria di circa il 50%
1.3 Invertitore CC-CA
Secondo il metodo di eccitazione, l'inverter può essere suddiviso in inverter ad oscillazione autoeccitata e altri inverter ad oscillazione eccitata. La funzione principale è convertire la corrente continua della batteria in corrente alternata attraverso il circuito a ponte intero. Generalmente, il processore SPWM viene utilizzato per modulare, filtrare, aumentare la tensione, ecc., per ottenere un adattamento della corrente alternata sinusoidale con la frequenza del carico di illuminazione f e la tensione nominale UN per l'uso dell'utente finale del sistema.
2, l'efficienza del sistema di generazione di energia solare
Nel sistema di alimentazione solare, l'efficienza totale del sistema ηese è composta dal tasso di conversione FV del modulo batteria, dall'efficienza del controller, dall'efficienza della batteria, dall'efficienza dell'inverter e dall'efficienza del carico, ma rispetto alla tecnologia delle celle solari, è molto più matura rispetto alla tecnologia e al livello di produzione di altre unità quali controller, inverter e carichi di illuminazione. E il tasso di conversione del sistema attuale è solo del 17% circa, quindi migliorare il tasso di conversione del modulo batteria, ridurre il costo energetico unitario è il focus e la difficoltà dell'industrializzazione della produzione di energia solare dall'avvento delle celle solari, del silicio cristallino come materiale principale per mantenere la posizione dominante dell'attuale ricerca sul tasso di conversione delle celle di silicio, principalmente per aumentare la superficie di assorbimento dell'energia, come le batterie a doppia faccia, ridurre la riflessione; Utilizzando la tecnologia di assorbimento delle impurità per ridurre il composito di materiali semiconduttori; Batteria ultrasottile; Migliorare la teoria e stabilire un nuovo modello; Batteria di condensazione, ecc