Говорейки за състава на фотоволтаичната система за производство на електроенергия извън мрежата
Системите за производство на фотоволтаична енергия извън мрежата се състоят главно от слънчеви фотоволтаични устройства за генериране на енергия, устройства за съхранение на енергия, контролери и инвертори. По-долу е дадено кратко въведение към всяка част.
Соларно фотоволтаично устройство за генериране на енергия
Може да бъде съставен от монокристален силиций или поликристален силиций или фотоволтаични устройства от аморфен силиций. Група слънчеви клетки, опаковани със стъкло и специални материали, се наричат модул за слънчеви клетки; множество модули от слънчеви клетки са свързани, за да образуват масив от слънчеви клетки. Видът и съставът на слънчевите клетки се избират според мощността, изисквана от системата, средата на използване и цената.
Устройство за съхранение на енергия
Тъй като производството на фотоволтаична енергия се влияе пряко от метеорологичните условия, то е периодично и нестабилно. За да се поддържа определен непрекъснат капацитет на захранване на системата, трябва да се предвиди устройство за съхранение на енергия, което да съхранява част от електрическата енергия и да осигурява електрическа енергия, когато няма слънчева светлина. Сегашната фотоволтаична система за производство на енергия използва основно батерии за съхранение на енергия.
Често използваните батерии включват оловно-киселинни батерии, никел-кадмиеви батерии и литиево-йонни батерии.
Оловно-киселинна батерия: напрежението на единична батерия е 2 волта, животът на цикъла е 500-1500 пъти
Никел-кадмиева батерия: напрежение на единична батерия 1,0-1,3 волта, живот на цикъла 2500 пъти
Литиево-йонна батерия (напрежение на една клетка 3.7V), живот на цикъла 1000-10000 пъти
Никел-кадмиевите батерии и литиево-йонните батерии са скъпи, но имат голям капацитет на единица обем и се използват най-вече в приложения, които изискват малък размер и голям капацитет, като например цифрови продукти като мобилни телефони, фотоапарати и преносими компютри. Като цяло фотоволтаичните системи извън мрежата използват главно запечатани оловно-киселинни батерии. Цената на оловно-киселинната батерия е много евтина, а запечатаната оловно-киселинна батерия е запечатана и не изисква поддръжка и е много удобна за използване.
Най-важните параметри на батерията са напрежение, капацитет и живот на цикъла. Единицата за напрежение е волт (V), единицата за капацитет е ампер час (Ah), а животът на цикъла е броят на зареждане и разреждане.
Контролер
Батерията има определени изисквания за зареждане и разреждане. Честото презареждане и преразреждане ще намали експлоатационния живот. Батерията трябва да се контролира за зареждане и разреждане, което е основната функция на контролера. Изберете максималната работна точка на соларната батерия според електричеството на потребителя', зареждането и разреждането на батерията и светлинните условия на слънчевата батерия', и координирайте зареждането и тока на електричество. Контролерът също трябва да открива, защитава и показва данни в системата. Преобразуването на напрежението и тока на контролера' приема главно DC-DC преобразуваща верига. За принципа на DC-DC преобразуване вижте раздел"Принцип на DC-DC преобразувател".
Инвертор
Оборудването, което преобразува постоянен ток в променлив, използва главно SPWM инверторни вериги с пълен мост за генериране на променлив ток на синусоида. За принципа на SPWM инвертора вижте раздел"Принцип на SPWM инвертор".
Електрическо натоварване
Електрическо оборудване, което използва DC или AC захранване.
Простите слънчеви фотоволтаични устройства за генериране на енергия нямат инвертори и извеждат само постоянен ток. Някои от тях могат да извеждат няколко различни напрежения на постоянен ток. Съставът е показан на Фигура 2. Контролерът получава DC мощност от слънчевия панел и управлява тока на зареждане или разреждане на батерията. Прост контролер директно води батерията към изходния извод, а изходното напрежение на системата е равно на напрежението на батерията. Някои контролери имат DC преобразуващи вериги, които могат да извеждат няколко различни DC напрежения, като 5V, 9V, 12V и т.н., които са подходящи за различни електрически уреди. Изходната мощност на този вид система обикновено е малка и се използва предимно преносима структура.
