광전지 발전 시스템은 어떤 부분으로 구성되어 있습니까? 그 역할은 무엇입니까?
오프 그리드 광전지 발전 시스템 구성: < P > 전형적인 광전지 발전 시스템은 주로 광전지 어레이, 충전 방전 컨트롤러, 에너지 저장 장비 또는 인버터, 부하 등으로 구성됩니다. 그 구성은 그림과 같습니다. < P > 빛은 광전지 어레이에 비추고, 빛은 전기로 변환되고, 광전지 어레이의 출력 전류는 환경의 영향을 받아 불안정합니다. DC-DC 변환기를 통해 안정된 전류로 전환해야만 축전지에 로드하여 축전지를 충전하고 축전지에 전원을 공급할 수 있습니다. 계통 연계 판매인 경우 축전지가 필요하지 않고 계통 연계 인버터를 통해 DC 전류를 AC 전류로 변환하여 전기망에 판매하다. 즉, 오프 그리드 광전지 발전 시스템은 반드시 축전지를 사용해야 하지만, 그리드 연결형은 반드시 필요하지 않다는 것이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) < P > 제어 시스템은 광전지 어레이의 출력 전압과 전류를 실시간으로 샘플링하여 광전지 시스템이 최대 전력점에서 작동하는지 여부를 판단한 다음 추적 알고리즘에 따라 PWM 신호의 듀티 비율을 변경하여 광전지 어레이의 출력 전압을 제어하여 해당 작업점이 최대 전력점에 접근하도록 합니다. 축전지가 과충전 제어 모듈에서 축전지 전압이 충전되거나 특정 설정으로 방전되면 자동으로 꺼지거나 켜집니다. < P > 광전지 어레이 구성 요소 < P > 광전지 발전 시스템은 광전기 효과의 원리로 만든 광전지 어레이 구성 요소를 사용하여 태양열을 전기로 직접 변환합니다. 광전지 단량체는 광전기 변환에 사용되는 가장 작은 단위이며, 한 단량체가 생성하는 전압은 약 .45V 이고, 작동 전류는 약 2~25mA/cm2 이며, 광전지 단량체를 꿰어 병렬로 캡슐화하면 광전지 어레이 부품이 됩니다. < P > 빛에 비춰진 태양전지가 부하를 연결하면 광생 전류가 부하를 통과하고 부하의 양쪽 끝에 시작 전압을 설정하면 태양전지 작동은 다음 그림에 표시된 태양전지 부하 특성 곡선으로 나타낼 수 있습니다. 태양 전지의 출력 전압과 출력 전류, 출력 전력 사이의 관계 (I-V 특성과 P-V 특성이라고 함) 를 나타냅니다. 그림에서 볼 수 있듯이 광전지 발전 시스템의 특성 곡선은 정전압 소스도 정전류 소스도 아닌 강한 비선형 성을 가지고 있습니다. P-V 특성 곡선에서 볼 수 있듯이 햇빛 강도가 일정한 경우 출력 전력은 열린 아래쪽 포물선과 유사합니다. 포물선 정점에 해당하는 전력은 이 햇빛 강도에서 P-V 곡선의 최대 전력점이며 해당 전압을 최대 전력점 전압이라고 합니다. 광전지 발전 시스템의 변환 효율을 높이기 위해서는 P-V 곡선의 최대 전력점 근처에서 시스템을 계속 실행해야 합니다. < P > 광전지 어레이에 대한 몇 가지 중요한 기술 매개변수:
1) 단락 전류 (Isc): 지정된 태양 강도 및 온도에서 최대 출력 전류.
2) 개방 전압 (Voc): 지정된 태양 강도 및 온도에서 최대 출력 전압입니다.
3) 최대 전력점 전류 (Im): 지정된 햇빛 강도 및 온도에서 최대 전력점에 해당하는 전류입니다.
4) 최대 전력점 전압 (Um): 지정된 일조도 및 온도에서 최대 전력점에 해당하는 전압입니다.
5) 최대 전력점 전력 (Pm): 지정된 일조량 및 온도에서 태양전지 어레이가 출력할 수 있는 최대 전력입니다.
DC-DC 변환기 < P > 광전지판에서 방출되는 전기는 날씨, 온도, 부하 등에 따라 변화하는 DC 에너지로, 송전 전력의 품질과 성능이 좋지 않아 직접 부하를 공급하기 어렵다. 전력 전자 장치로 구성된 변환기, 즉 DC-DC 변환기를 사용하여 해당 전력을 적절히 제어하고 변환하여 부하 사용에 적합한 전력 공급 부하 또는 전력망으로 만들어야 합니다. 전력 전자 변환기의 기본 역할은 고정 전력을 다른 형태의 전력으로 변환하여 출력하여 서로 다른 부하의 요구 사항을 충족시키는 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 전기, 전기, 전기, 전기, 전기, 전기, 전기, 전기) 광전지 발전 시스템의 핵심 구성 요소로서, 일반적으로 최대 전력점 추적, 배터리 충전, PID 자동 제어, DC 의 승압 또는 강압, 역변형 등 여러 가지 기능이 있습니다.
DC-DC 변환기 출력 전압과 입력 전압 간의 관계는 PWM 신호로 수행할 수 있는 제어 스위치의 차단 시간을 통해 이루어집니다. 주요 작동 원리는 차단 주기 (T) 를 그대로 유지하고 스위치의 전도 기간을 조정하여 전압을 제어하는 것입니다. D 는 PWM 신호의 듀티 사이클 비율입니다.
입력 및 출력 형식에 따라 전력 전자 변환기를 AC-DC 변환기, DC-AC 변환기, DC-DC 변환기 및 AC-AC 변환기의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 오프 그리드 광전지 발전 시스템에는 DC-DC 변환기가 사용됩니다.
DC-DC 변환기는 제어 스위치를 조정하여 지속적인 DC 전압을 다른 (고정 또는 조정 가능) DC 전압으로 변환하는 방식으로 작동합니다. 여기서 다이오드는 이류 역할을 하고 LC 회로는 필터에 사용됩니다. DC-DC 변환 회로는 여러 가지로 나눌 수 있으며, 작동 방식의 관점에서 볼 때 승압식, 강압식, 상승압식, 쿡식 등으로 나눌 수 있습니다. < P > 벅 변환기 (BuckConverter) 는 입력 전압보다 작거나 같은 단일 파이프 비절연 DC 변환기입니다. 상승 하강 전압 변환기 (Buck-BoostConverter) 변환 회로의 주 아키텍처는 PWM 컨트롤러와 변압기 1 개 또는 독립 인덕터 2 개로 구성되며 안정적인 출력 전압을 생성합니다. 입력 전압이 목표 전압보다 높을 때 변환 회로가 강압됩니다. 입력 전압이 목표 전압보다 낮을 때 시스템은 작동 주기를 조정하여 변환 회로가 승압 동작을 수행하도록 할 수 있습니다. 부스터 변환기 (BoostConverter) 는 입력 전압보다 출력 전압이 높은 단일 튜브 비분리 DC 변환기로, 회로 토폴로지가 다르다는 점을 제외하면 전력 전자 장치와 컴포넌트 및 Buck 변환기가 동일합니다. < P > 배터리 < P > 독립적으로 작동하는 광전지 발전 시스템에서는 에너지 저장 장치가 필수적입니다. 현재 선택할 수 있는 에너지 저장 방법은 콘덴서 에너지 저장, 플라이휠 에너지 저장, 초전도 에너지 저장 등 여러 가지가 있지만 편리함, 신뢰성, 가격 등 복합적인 요인으로 볼 때 대부분의 중대형 광전지 발전 시스템은 유지 보수가 필요없는 납산 축전지를 시스템의 에너지 저장 장치로 사용하고 있다. < P > 하지만 납산 축전지를 선택하는 것도 단점이다. 비용이 많이 들고 초기 투자가 전체 발전 시스템의 1/4 ~ 1/2 을 차지할 수 있고, 축전지는 전체 시스템의 약한 부분이기 때문에 잘못 관리하면 축전지가 미리 고장나고 전체 시스템의 운영비용이 늘어날 수 있다. < P > 광전지 제어 모듈 < P > 광전지 제어 모듈은 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 제어 센터로 사용하여 축전지에 최적의 충전 전류와 전압을 제공하고 빠르고 안정적이며 효율적으로 축전지를 충전합니다. 또한 충전 과정에서 축전지의 손실을 줄이고 축전지의 수명을 최대한 연장하면서 축전지를 과충전 및 과방전으로부터 보호합니다. 사용자가 DC 부하를 사용하는 경우 태양열 컨트롤러를 통해 부하에 안정적인 DC 전력을 공급할 수 있습니다 (날씨 등의 외부 요인으로 인해 태양 배터리 배열에서 방출되는 DC 의 전압과 전류가 안정적이지 않음). 센서 회로 (광 제어, 음향 제어 등) 를 제어하여 완전 자동 스위치 조명 기능을 제공합니다. < P > 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 주요 작업은 전류 수집 회로와 전압 수집 회로에서 수집 된 전류 및 전압을 비교 한 다음 MPPT 알고리즘을 통해 PWM 의 듀티 비율 D 를 조정하여 광전지 어레이 구성 요소가 최대 전력 점에서 작동하도록 하는 것입니다. < P > 오프 그리드 인버터 < P > 주택용 오프 그리드 광전지 시스템은 일부 부하가 AC 부하이기 때문에 오프 그리드 인버터도 필요합니다. 광복 이탈형 인버터와 광복형 인버터는 주 회로 구조에서 큰 차이가 없다. 주요 차이점은 광복형 인버터가 계통 연계 후 전력망과의 운행 안전을 고려해야 한다는 점이다. 즉, 같은 주파수입니다. 동일; 외딴섬과 같은 특수한 상황을 통제하는 능력. 광전지 오프 그리드 인버터는 이러한 요소를 고려할 필요가 없습니다. < P > 오프 그리드 광전지 발전 시스템의 전반적인 성능을 향상시키기 위해 발전소의 장기적이고 안정적인 작동을 보장하기 위해 인버터의 성능 지표가 매우 중요합니다. < P > 이탈형 광전발전시스템의 응용: < P > 이탈형 광발전시스템은 외진 산간, 무전기구, 섬, 통신기지국, 가로등 등 응용장소에 널리 사용되고 있다.