太阳能电池板发电电压电流调节原理 及 电池板的一些其他参数

具体数值可以参考产品相应的工作电压参数。不同规格的光伏板，电压也不同，单个硅太阳能电池片的输出电压约0.4伏，必须把若干太阳能电池片经过串联后才能达到可供使用的电压，并联后才能输出较大的电流。多个太阳能电池片串并联进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，太阳电池组件是太阳能发电系统的基本组成单元。另外在实际的应用中，光伏板不直接连接负载，而是通过太阳能控制器连接光伏板、储能电池和用电设备，来实现对太阳能的综合管理。因此，整个光储系统以蓄电池为参考，提供给负载的电压值来自于蓄电池工作电压。

大型光伏电站一般采用多级升压模式（一般为两级），集中式逆变器交流输出电压一般为315V左右，组串式逆变器交流输出一般为380/400V左右，这么低的电压不可能直接并网发电。原因一：对于大型太阳能项目有很多逆变器，低压直接并网导致并网点特别多，不利于电能计量和电网的稳定；原因二：对于MW级的太阳能项目，如果采用低压并网，电流特别大，不利于原则轻型的开关设备。

但是大型的并网太阳能项目并网电压一般选择110kV或者220kV，考虑到设备的制造水平和制造成本，不会采用一次直接升压。

所以，就有了中压集电线路。

一般来讲，中压集电线路的电压等级可以任意确定，但是要和国内现有配电系统的电压等级相匹配，比如10kV,24kV,35kV，这是为了方便设备选型和降低设备本身的生产成本，一般常用的是10kV和35kV。

具体采用10kV，还是35kV需要综合比较，总的来讲，集电电路选用35kV时，整个系统的电流会降低，导线截面会变小，而10kV和35kV系统绝缘的成本差不多，如果采用非环形集电线路，35kV系统一路可以汇集20~25MW，10kV系统只能汇集7~9MW，10kV集电线路系统电缆的长度会远远大于35kV集电线路系统。

所以，计及电缆敷设成本、电缆及电缆头的采购成本、中压开关柜的采购成本、无功补偿装置采购成本、运输和储存等因素，大型光伏发电系统的中压电压等级一般选用35kV，而不是10kV。

10MWp以下的太阳能项目也有选用的10kV并网的，所以需要综合考虑各方面因素。

第一方面，提供一种电压控制方法，应用于光伏供电系统，光伏供电系统包括直流母线以及与直流母线连接的光伏供电装置和直流供电装置，该方法包括：光伏供电装置获取第一系统参数；第一系统参数包括光伏供电装置的输出电压、输出电流、光伏供电装置与直流母线之间的线路电阻和直流母线电压；光伏供电装置根据输出电压、输出电流和电阻确定输出电压对应的接入电压；接入电压为光伏供电装置接入直流母线的电压；光伏供电装置根据直流母线电压调整输出电压，使输出电压对应的接入电压大于直流母线电压且小于或等于门限电压；门限电压是根据直流母线电压和预设浮动电压确定的。

第二方面，提供一种光伏供电装置，包括：通信模块，用于从直流供电装置获取直流母线电压；获取模块，用于获取光伏供电装置的输出电压、输出电流和光伏供电装置与直流母线之间的线路电阻；处理模块，用于根据获取模块获取的输出电压、输出电流和电阻确定输出电压对应的接入电压；接入电压为光伏供电装置接入直流母线的电压；调整模块，用于根据通信模块获得的直流母线电压调整获取模块获得的输出电压，使输出电压对应的接入电压大于直流母线电压且小于或等于门限电压；门限电压是根据直流母线电压和预设浮动电压确定的。

第三方面，提供一种光伏供电系统，包括：光伏供电装置，用于将太阳能转换为电能，并为直流负载供电；直流供电装置，用于为直流负载供电，以及为蓄电池组充电；直流母线，用于将光伏供电装置和直流供电装置的电能传输给直流负载和蓄电池组；蓄电池组，用于储能，以及直流供电装置停电时为直流负载供电。

本发明实施例提供的电压控制方法及光伏供电装置、系统，该方法包括：光伏供电装置获取第一系统参数；第一系统参数包括光伏供电装置的输出电压、输出电流、光伏供电装置与直流母线之间的线路电阻和直流母线电压；光伏供电装置根据输出电压、输出电流和电阻确定输出电压对应的接入电压；接入电压为光伏供电装置接入直流母线的电压；光伏供电装置根据直流母线电压调整输出电压，使输出电压对应的接入电压大于直流母线电压且小于或等于门限电压；门限电压是根据直流母线电压和预设浮动电压确定的。本发明实施例提供的电压控制方法在直流供电装置处于浮充状态时，根据直流母线电压的变化相应调整光伏供电装置的输出电压，使输出电压对应的接入电压大于直流母线电压，确保光伏供电装置持续向直流负载供电，提高了光伏供电装置的能源利用率。

换控制器。根据查询太阳能相关信息得知，降低太阳能光伏电池电压可以换用输出电压较低的，输出电流较大的控制器。太阳能光伏电池简称光伏电池，它能通过半导体材料的光伏效应将太阳能直接转化为电能，是一种合理利用自然资源进行电能转化的先进非机械装置。

防止用电设备失常。

原因是在发电机转速变化时，自动控制发电机电压，使其保持恒定，防止发电机电压过高而烧坏用电设备和导致蓄电池过量充电，同时也防止发电机电压过低而导致用电设备工作失常和蓄电池充电不足。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

直接并网逆变器并网电压设置在140~160Voc左右（小功率），大功率并网逆变器就不介绍了

启动低压低，是因为输入能量不够，导致输入电容没有充电至足够的电压，导致逆变器无法顺利并网

频繁的重启，会降低逆变器的继电器及IGBT等器件的寿命，从而降低逆变器的使用寿命

可以调压

改变变压器初或次级圈数就可以调压。

1、逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V,50Hz正弦波）。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

2、广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高，外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。

目前我国光伏发电系统主要是直流系统，即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电，而蓄电池直接给负载供电，如我国西北地区使用较多的太阳能户用照明系统以及远离电网的微波站供电系统均为直流系统。此类系统结构简单，成本低廉，但由于负载直流电压的不同（如12V、24V、48V等），很难实现系统的标准化和兼容性，特别是民用电力，由于大多为交流负载，以直流电力供电的光伏电源很难作为商品进入市场。另外，光伏发电最终将实现并网运行，这就必须采用成熟的市场模式，今后交流光伏发电系统必将成为光伏发电的主流。光伏发电系统对逆变电源的要求采用交流电力输出的光伏发电系统，由光伏阵列、充放电控制器、蓄电池和逆变器四部分组成（并网发电系统一般可省去蓄电池），而逆变器是关键部件。光伏发电系统对逆变器要求较高：

1．要求具有较高的效率。由于目前太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。

2．要求具有较高的可靠性。目前光伏发电系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器具有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，交流输出短路保护，过热、过载保护等。

3．要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，蓄电池虽然对太阳电池的电压具有重要作用，但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V蓄电池，其端电压可在10V～16V之间变化，这就要求逆变器必须在较大的直流输入电压范围内保证正常工作，并保证交流输出电压的稳定。

4．在中、大容量的太阳能光伏发电系统中，逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。这是由于在中、大容量系统中，若采用方波供电，则输出将含有较多的谐波分量，高次谐波将产生附加损耗，许多光伏发电系统的负载为通信或仪表设备，这些设备对电网品质有较高的要求，当中、大容量的光伏发电系统并网运行时，为避免与公共电网的电力污染，也要求逆变器输出正弦波电流。逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220V，在中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12V、24V，就必须设计升压电路。中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种，推挽电路，将升压变压器的中性插头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电力，由于功率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管调节输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。

另外，为防止上、下桥臂发生共同导通，必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。推挽电路和全桥电路的输出都必须加升压变压器，由于升压变压器体积大，效率低，价格也较贵，随着电力电子技术和微电子技术的发展，采用高频升压变换技术实现逆变，可实现高功率密度逆变，这种逆变电路的前级升压电路采用推挽结构，但工作频率均在20KHz以上，升压变压器采用高频磁芯材料，因而体积小、重量轻，高频逆变后经过高频变压器变成高频交流电，又经高频整流滤波电路得到高压直流电（一般均在300V以上）再通过工频逆变电路实现逆变。采用该电路结构，使逆变器功率大大提高，逆变器的空载损耗也相应降低，效率得到提高，该电路的缺点是电路复杂，可靠性比上述两种电路低。

对于独立的光伏系统而言，光伏组件的电压主要是与蓄电池的电压对接，只有当太阳能电池组件的电压等于或略高于合适的浮充电压时，才能达到最佳的充电状态。对于铅酸蓄电池组需要1.25至1.4倍以上的电压。