Quelle est la structure et le principe de fonctionnement du système d’alimentation en énergie solaire ?

Avec le soutien de diverses politiques, la dynamique de développement de la nouvelle industrie énergétique est bonne, je pense que vous êtes également très curieux de connaître cette connaissance, donc le prochain Xiaobian vous amènera à jeter un œil à la structure et au principe de fonctionnement du système d'alimentation en énergie solaire ?
1. Principe de production d'énergie solaire
Le système de production d'énergie solaire comprend principalement : un module de cellules solaires (matrice), un contrôleur, une batterie, un onduleur, une charge d'éclairage utilisateur, etc. Le module de cellules solaires et la batterie sont le système d'alimentation, le contrôleur et l'onduleur sont le système de contrôle et de protection, et la charge est le terminal du système
1.1 Système d'alimentation en énergie solaire
Les cellules solaires et les batteries constituent l'unité d'alimentation du système, de sorte que les performances de la batterie affectent directement les caractéristiques de fonctionnement du système.
(1) Unité de batterie :
Pour des raisons techniques et matérielles, la production d'énergie d'une seule batterie est très limitée, la cellule solaire pratique est un système de batterie composé d'une seule batterie par chaîne et en parallèle, appelé module de batterie (matrice). Une seule batterie est un cristal de silicium diode, selon les caractéristiques électroniques des matériaux semi-conducteurs, lorsque la lumière du soleil est irradiée sur une jonction PN composée de deux types conducteurs différents de matériaux semi-conducteurs homogènes, de type P et de type N, dans certaines conditions, le rayonnement solaire est absorbé par le matériau semi-conducteur, et des porteurs hors équilibre sont générés dans la bande de conduction et la bande de valence, c'est-à-dire qu'il existe un fort champ électrostatique intégré d'électrons et de trous dans la zone barrière de la jonction PN, de sorte que la densité de courant J puisse être formée sous la lumière. . Courant de court-circuit Isc, tension en circuit ouvert Uoc Si ​​les deux côtés de l'électrode conductrice de champ électrique intégrée et connectés à la charge, théoriquement par la jonction PN, le circuit de connexion et la charge formaient une boucle, il existe un « courant photogénéré ». " Débit, le module de cellule solaire pour atteindre la puissance de charge P de sortie
Des études théoriques ont montré que la puissance de pointe Pk des modules solaires est déterminée par l'intensité moyenne locale du rayonnement solaire et par la charge électrique (demande d'électricité) à la fin du processus.
(2) Unité de stockage d’énergie électrique :
Le courant continu généré par la cellule solaire entre d'abord dans le stockage de la batterie, les caractéristiques de la batterie affectent l'efficacité et les caractéristiques du système, la technologie de la batterie est très mature, mais sa capacité est affectée par la fin de la demande d'électricité, le temps d'ensoleillement ( temps de génération), de sorte que la capacité en wattheures et la capacité en ampères-heures de la batterie sont déterminées par la durée continue prédéterminée sans ensoleillement
1.2 Contrôleur
La fonction principale du contrôleur est de rendre le système d'énergie solaire toujours proche du point de puissance élevé de la production d'électricité, afin d'obtenir un rendement élevé, et le contrôle de charge adopte généralement la technologie de modulation de largeur d'impulsion, à savoir le mode de contrôle PWM, de sorte que le l'ensemble du système fonctionne toujours dans la zone proche du point de puissance élevée. Le contrôle de décharge Pm fait principalement référence au moment où la batterie manque de puissance et que le système tombe en panne. À l'heure actuelle, Hitachi a développé un contrôleur « tournesol » capable de suivre à la fois le point de contrôle Pm et les paramètres de mouvement du soleil, augmentant ainsi l'efficacité des composants fixes de la batterie d'environ 50 %
1.3 Onduleur DC-AC
Selon la méthode d'excitation, l'onduleur peut être divisé en onduleur à oscillation auto-excité et en autre onduleur à oscillation excité. La fonction principale est de convertir le courant continu de la batterie en courant alternatif via le circuit en pont complet. Généralement, le processeur SPWM est utilisé pour moduler, filtrer, augmenter la tension, etc., afin d'obtenir un courant alternatif sinusoïdal correspondant à la fréquence de charge d'éclairage f et à la tension nominale UN pour l'utilisation de l'utilisateur final du système.
2, l'efficacité du système de production d'énergie solaire
Dans le système d'alimentation en énergie solaire, l'efficacité totale du système est composée du taux de conversion PV du module de batterie, de l'efficacité du contrôleur, de l'efficacité de la batterie, de l'efficacité de l'onduleur et de l'efficacité de la charge, mais par rapport à la technologie des cellules solaires, elle est beaucoup plus mature. que la technologie et le niveau de production d'autres unités telles que les contrôleurs, les onduleurs et les charges d'éclairage. Et le taux de conversion du système actuel n'est que d'environ 17 %, donc améliorer le taux de conversion du module de batterie, réduire le coût unitaire d'énergie est l'objectif et la difficulté de l'industrialisation de la production d'énergie solaire depuis l'avènement des cellules solaires, du silicium cristallin. comme matériau principal pour maintenir la position dominante de la recherche actuelle sur le taux de conversion des cellules de silicium, principalement autour de l'augmentation de la surface d'absorption d'énergie, comme les batteries double face, réduisent la réflexion ; Utiliser la technologie d'absorption des impuretés pour réduire le composite de matériaux semi-conducteurs ; Batterie ultra fine ; Améliorer la théorie et établir un nouveau modèle ; Batterie à condensation, etc.