室內(nèi)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、室內(nèi)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)綜述本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于項(xiàng)目不均勻光照環(huán)境下 光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的 搭建，我們擬研究以下主要問(wèn)題：1、光伏發(fā)電系統(tǒng)在遮光條件下最佳PV結(jié)構(gòu)的 研究。2、光伏發(fā)電系統(tǒng)在遮光環(huán)境下MPP跟蹤方法 的研究。3、基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，采集光伏系統(tǒng)的運(yùn) 行數(shù)據(jù)，分析太陽(yáng)能資源的利用率和光伏系統(tǒng) 的運(yùn)行性能。為了完成以上問(wèn)題的研究，我們擬建立一個(gè)容 量為300w的室內(nèi)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，不涉及并 網(wǎng)技術(shù)。系統(tǒng)有可控的人工模擬太陽(yáng)光源，所發(fā) 電能可儲(chǔ)存于蓄電池，也可用于直交流負(fù)載的消 耗。在遮光條件下最佳PV結(jié)構(gòu)的研究中，我們提 出了用光伏整列與直流變換器的集成結(jié)構(gòu)

2、代替 傳統(tǒng)并聯(lián)旁路二極管，為了比較兩種方案的性能 優(yōu)劣，除實(shí)驗(yàn)組外，我們還需要設(shè)置對(duì)照組。對(duì) 腺組是傳統(tǒng)的旁路二極管的PV結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)組是光伏陣列與直流變換器的集成結(jié)構(gòu)的PV結(jié)構(gòu)， 我們將通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證我們的新方案是 否具有更好的性能。系統(tǒng)的構(gòu)成1、電池板：一種內(nèi)置有旁路二極管，一種無(wú)旁路二極管2、金鹵燈/鹵素?zé)?、負(fù)載：交流負(fù)載/直流負(fù)載4、蓄電池5、充放電控制器6、逆變器7、配電箱8、電力電子裝置：電容、電感、電阻、IGBT、二極管、三極管9、單片機(jī)/DSP/信號(hào)發(fā)生器10、測(cè)量?jī)x器：光譜儀、照度計(jì)、萬(wàn)用表、功率表、功率因數(shù)表、示波器11、電池板支架、燈架12、電烙鐵、工具箱、電路板

3、13、風(fēng)扇/空調(diào)14、其他補(bǔ)充（待定）系統(tǒng)選型1、電池板為了研究不同的電池板拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)于PV系統(tǒng)性 能的影響，我們選擇6塊50w的電池板，這樣可以有四種不同的串并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，具體的技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)下表品型號(hào)輸 出 功 率工 作 電 壓工 作 電 流開(kāi) 路 電 壓短 路 電 流轉(zhuǎn)化 效率外形 尺寸參 考 重 量金DSP50D50W17.5V2.86A21.6V3.56Aa13.46%850*550*35m m7.8 kgHNT50/18M50W18V2.87A21.6V3.16A16.5%600*670*28mm5kgS 普SL50-1250W18V2.86A21.24V3.14A805*535*35

4、m5.5 kg2、光源光源功率和數(shù)量的計(jì)算 我們初步選擇金鹵燈作為太陽(yáng)光模擬光源。iooow/2是測(cè)量太陽(yáng)能電池板的標(biāo)準(zhǔn)輻照度,為了盡可能的模擬太陽(yáng)光，我們希望所選擇的光 源的輻射照度盡量接近這個(gè)值。根據(jù)張艷玲提出 的南方氣候條件下光照度和輻照度在晴朗條件 下的換算關(guān)系E=0.0137L+0.5837其中E表示輻射照度，L表示照度，普通金鹵燈的光效約為75IM7W,而300W的光伏系統(tǒng)太陽(yáng)能電池板的數(shù)據(jù)約為3加to所以當(dāng)E=1000W/m2,L=(1000-0.5837)/0.0137 =725901ux ,所需的金鹵燈的功率可估值為 72590*3/752918,我們?nèi)〗浦?，則太陽(yáng)能模擬光

5、源的總功率為3000Wo考慮到共有六塊太 共需要12塊250W的金鹵燈作為光源。可選品 牌有雷士、歐司朗、飛利浦。陽(yáng)能電池板,我們每塊電池板對(duì)應(yīng)2個(gè)金鹵燈,to3、負(fù)載共可接三類負(fù)載，總功率不能超過(guò)200W.1）電阻型負(fù)i白熾燈、加熱器。2）電感性負(fù)載：電動(dòng)機(jī)、電冰箱、水泵。3）熒光燈、電視機(jī)、水泵。4、蓄電池蓄電池容量設(shè)計(jì):1）蓄電池一天的凈容量=負(fù)載功率/負(fù)載電壓x日工作小時(shí)數(shù)2）蓄電池一天容量=電池一天凈容量/放電深度 3）蓄電池總?cè)萘?蓄電池一天容量x（連續(xù)陰雨般選擇80%）天數(shù)）負(fù)載功率為200W,負(fù)載電壓為220V,日 工作小時(shí)數(shù)設(shè)為8h,根據(jù)重慶氣象局公布的數(shù)據(jù)，9、10月的月平

6、均雨日多達(dá)14-18天，為 了使設(shè)計(jì)留有裕度，我們將最多連續(xù)陰雨天數(shù)設(shè) 為20天蓄電池一天的凈容量=200/220*8727Ah蓄電池一天的容量=727/08909Ah 蓄電池總?cè)萘?9.09*20=181.8Ah所以選擇兩個(gè)額定功率為12V,容量為200ah的鉛酸蓄電池串聯(lián)，可供選擇的型號(hào)為廠家型號(hào)額定容量功率風(fēng)帆風(fēng)帆N20012V 200Ah 960元/只沈陽(yáng) LC-X06200TT 鉛松下12V 200Ah 1073元/只東洋.6GFMJ200TOYO12V 200Ah 1330元/只池5、充放電控制器市面上有多種小公司在經(jīng)營(yíng)此類產(chǎn)品，可以考慮 在重慶本地購(gòu)買，電壓需要與蓄電池相匹配，能

7、 夠自動(dòng)切換12V/24V,也可根據(jù)電路要求自行設(shè) 計(jì)。6、逆變器逆變器功率=負(fù)載功率/效率（般按照70%計(jì)算），往大功率靠近選擇產(chǎn)品。如180w的就選 擇200w的o逆變器功率二200/072857W,所以逆變器的功率選為300W,可供選擇的型號(hào)為廠 家型號(hào)輸 入 電 壓輸出電壓額定 功率最大 功率最大 峰值 功率價(jià) 格紐?？怂?875N11 15VDC220V/50HZ240W300W600W109元威德盛VM300B11-15VDC200-240V7(5060Hz)300W400W600W159元威總盛VM300B22-25VDC200-240V/(5060Hz)300W400W600W238元7、配電箱在安裝的過(guò)程中，根據(jù)具體的環(huán)境自行設(shè)計(jì)8、電力電子裝置根據(jù)MATLAB仿真的結(jié)果再確定所需元器件的 型號(hào)和數(shù)量。9、單片機(jī)/DSP/信號(hào)發(fā)生器單片機(jī)/DSP/信號(hào)發(fā)生器可以給IGBT觸發(fā)脈 沖，并且在MPPT過(guò)程中也要用到單片機(jī)/DSP,具體的型號(hào)當(dāng)控制電路搭建完成后再確定。10、測(cè)量?jī)x器：光譜儀、照度計(jì)、萬(wàn)用表、功率表、功率因數(shù)表、示波器以上儀表為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需用到的測(cè)量光信號(hào)和電信號(hào)的主要儀器。11、電池板支架、燈架to電池板的支架根據(jù)電池板的大小具體訂做，要求可以調(diào)節(jié)電池板的傾斜角