Μπαταρία μολύβδου-οξέος DKGB2-1200-2V1200AH σφραγισμένης γέλης

Σύνθεση και αρχή λειτουργίας του φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας περιλαμβάνουν κυρίως συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο και συστήματα εκτός δικτύου. Όπως υποδηλώνει και το όνομα, τα συνδεδεμένα στο δίκτυο συστήματα μεταδίδουν την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από φωτοβολταϊκά συστήματα στο εθνικό δίκτυο με παράλληλο τρόπο. Τα συνδεδεμένα στο δίκτυο συστήματα αποτελούνται κυρίως από φωτοβολταϊκά στοιχεία, μετατροπείς, κουτιά διανομής και άλλα αξεσουάρ. Τα συστήματα εκτός δικτύου λειτουργούν ανεξάρτητα και δεν χρειάζεται να βασίζονται στο δημόσιο δίκτυο. Τα συστήματα εκτός δικτύου πρέπει να είναι εξοπλισμένα με μπαταρίες και ηλιακούς ελεγκτές για αποθήκευση ενέργειας. Αυτό μπορεί να διασφαλίσει τη σταθερότητα της ισχύος του συστήματος και να τροφοδοτήσει το φορτίο όταν το φωτοβολταϊκό σύστημα δεν παράγει ενέργεια ή η παραγωγή ενέργειας είναι ανεπαρκής σε μια συνεχή συννεφιασμένη ημέρα.

Σε οποιαδήποτε μορφή, η αρχή λειτουργίας των φωτοβολταϊκών μονάδων είναι ότι μετατρέπουν την φωτεινή ενέργεια σε συνεχές ρεύμα και το συνεχές ρεύμα μετατρέπεται σε ρεύμα υπό την επίδραση ενός μετατροπέα, έτσι ώστε να υλοποιηθούν τελικά οι λειτουργίες της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας και της πρόσβασης στο Διαδίκτυο.

1. Φωτοβολταϊκή μονάδα
Η φωτοβολταϊκή μονάδα είναι το βασικό μέρος ολόκληρου του συστήματος παραγωγής ενέργειας, το οποίο αποτελείται από τσιπ φωτοβολταϊκών μονάδων ή φωτοβολταϊκές μονάδες διαφορετικών προδιαγραφών που κόβονται με μηχανή κοπής λέιζερ ή μηχανή κοπής σύρματος. Δεδομένου ότι το ρεύμα και η τάση ενός μεμονωμένου φωτοβολταϊκού κυττάρου είναι πολύ μικρές, είναι απαραίτητο πρώτα να επιτευχθεί υψηλή τάση σε σειρά, στη συνέχεια να επιτευχθεί υψηλό ρεύμα παράλληλα, να εξάγεται μέσω μιας διόδου (για να αποτραπεί η αντίστροφη μετάδοση ρεύματος) και στη συνέχεια να συσκευάζεται σε ένα πλαίσιο από ανοξείδωτο χάλυβα, αλουμίνιο ή άλλο μη μεταλλικό, να τοποθετείται το γυαλί στην κορυφή και το πίσω μέρος στο πίσω μέρος, να γεμίζεται με άζωτο και να σφραγίζεται. Οι φωτοβολταϊκές μονάδες συνδυάζονται σε σειρά και παράλληλα για να σχηματίσουν μια συστοιχία φωτοβολταϊκών μονάδων, γνωστή και ως φωτοβολταϊκή συστοιχία.

Αρχή λειτουργίας: ο ήλιος λάμπει στην ημιαγωγική επαφή pn, σχηματίζοντας ένα νέο ζεύγος ηλεκτρονίων οπών. Υπό την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου της επαφής pn, οι οπές ρέουν από την περιοχή p στην περιοχή n και τα ηλεκτρόνια ρέουν από την περιοχή n στην περιοχή p. Αφού συνδεθεί το κύκλωμα, σχηματίζεται ρεύμα. Η λειτουργία του είναι να μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και να την στέλνει στην μπαταρία αποθήκευσης για αποθήκευση ή να οδηγεί το φορτίο σε λειτουργία.

2. Ελεγκτής (για σύστημα αυτόνομου δικτύου)
Ο φωτοβολταϊκός ελεγκτής είναι μια συσκευή αυτόματου ελέγχου που μπορεί να αποτρέψει αυτόματα την υπερφόρτιση και την υπερβολική εκφόρτιση της μπαταρίας. Ο μικροεπεξεργαστής CPU υψηλής ταχύτητας και ο μετατροπέας A/D υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιούνται ως σύστημα ελέγχου συλλογής και παρακολούθησης δεδομένων μικροϋπολογιστή, το οποίο όχι μόνο μπορεί να συλλέξει γρήγορα και έγκαιρα την τρέχουσα κατάσταση λειτουργίας του φωτοβολταϊκού συστήματος, να λάβει τις πληροφορίες λειτουργίας του φωτοβολταϊκού σταθμού ανά πάσα στιγμή, αλλά και να συσσωρεύσει λεπτομερώς τα ιστορικά δεδομένα του φωτοβολταϊκού σταθμού, παρέχοντας μια ακριβή και επαρκή βάση για την αξιολόγηση της ορθολογικότητας του σχεδιασμού του φωτοβολταϊκού συστήματος και της αξιοπιστίας της ποιότητας των εξαρτημάτων του συστήματος, και έχει επίσης τη λειτουργία της σειριακής μετάδοσης δεδομένων επικοινωνίας. Πολλαπλοί υποσταθμοί φωτοβολταϊκού συστήματος μπορούν να διαχειριστούν κεντρικά και να ελεγχθούν εξ αποστάσεως.

3. Μετατροπέας
Ο μετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα που παράγεται από την παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας είναι ένας από τους σημαντικούς ισορροπητές συστήματος στο σύστημα φωτοβολταϊκών συστοιχιών και μπορεί να χρησιμοποιηθεί με γενικό εξοπλισμό εναλλασσόμενου ρεύματος. Ο ηλιακός μετατροπέας διαθέτει ειδικές λειτουργίες για συνεργασία με τη φωτοβολταϊκή συστοιχία, όπως παρακολούθηση σημείου μέγιστης ισχύος και προστασία από το φαινόμενο νησίδας.

4. Μπαταρία (δεν απαιτείται για σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο)
Η μπαταρία αποθήκευσης είναι μια συσκευή για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας σε φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας. Προς το παρόν, υπάρχουν τέσσερα είδη μπαταριών μολύβδου-οξέος χωρίς συντήρηση, οι συνηθισμένες μπαταρίες μολύβδου-οξέος, οι μπαταρίες gel και οι αλκαλικές μπαταρίες νικελίου-καδμίου, καθώς και οι ευρέως χρησιμοποιούμενες μπαταρίες μολύβδου-οξέος χωρίς συντήρηση και οι μπαταρίες gel.

Αρχή λειτουργίας: το ηλιακό φως λάμπει πάνω στη φωτοβολταϊκή μονάδα κατά τη διάρκεια της ημέρας, παράγει τάση DC, μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και στη συνέχεια τη μεταδίδει στον ελεγκτή. Μετά την προστασία υπερφόρτισης του ελεγκτή, η ηλεκτρική ενέργεια που μεταδίδεται από τη φωτοβολταϊκή μονάδα μεταδίδεται στην μπαταρία για αποθήκευση, για χρήση όταν χρειάζεται.