智能光伏组件的研究与应用

以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要,加速开发利用以太阳能为主体的可再生能源己成为人们的共识。光伏发电系统可以直接将太阳光能转换为高品位能源——电能。 光伏发电最重要的装置是光伏组件,所以光伏组件的质量与可靠性直接决定了整个光伏发电系统的可靠性与稳定性。由于德国的某大型光伏发电厂发生过一起由热斑效应引起光伏组件起火的严重事故,引出了本文对光伏组件的安全和功能的思考。 本论文的主要内容如下: 1、介绍了目前国内外光伏发电的现状和发展前景,并对光伏发电的特点和光伏发电的主要结构组成作了简单介绍,明确了本课题要研究的内容。 2、光伏组件是光伏发电系统的核心,本文具体讲述了光伏组件的组成与结构,分析了现有技术中存在的问题和弊端,提出了解决问题的方案。 3、根据该方案,设计出了一种基于MOS管和单片机的光伏组件,其原理是单片机通过定时测试两路光伏电池片的输出电压来判断各路电池片的实际工作情况,根据其工作状态来控制起续流作用的MOS管的工作,以此来解决光伏组件的热斑效应问题。 4、在光伏组件原有的基础上,对接线盒进行了扩展,增加了记录每天光伏组件的实际工作情况和其工作环境因素的功能,使光伏组件智能化。 5、将单片机记录的数据都保存在一个外接EEPROM中,其存储容量达32K字节,能保证存储的数据掉电不丢失,存储时间长,稳定可靠。 6、在数据采集上采用了红外无线传输技术,不仅保证了接线盒的密封性,而且使数据的采集和传输相当方便,真正实现了智能化。