太阳能光伏电源系统应用技术 培训教材(10)

目 录一.绪 论31.我国的太阳能资源概况42.太阳能的主要利用形式和光伏发电的运行方式03.太阳能光伏技术的发展及前景0二.太阳能光伏电源系统的原理及组成11.太阳能电池方阵22.充放电控制器53.直流/交流逆变器54.蓄电池组5.测量设备6.太阳能光伏电源系统的设计6三.光伏电源充放电控制器111.控制器的功能：112.控制器的基本技术参数113.控制器的分类：114.控制器的

Ⅰ

I: 电流 Isc: 短路电流 Im: 最大工作电流

V: 电压 Voc: 开路电压 Vm: 最大工作电压

图1-3 太阳能电池的电流－电压特性曲线

当太阳能电池组件的电压上升时，例如通过增加负载的电阻值或组件的电压

从零（短路条件下）开始增加时，组件的输出功率亦从0开始增加；当电压达到

一定值时，功率可达到最大，这时当阻值继续增加时，功率将跃过最大点，并逐

渐减少至零，即电压达到开路电压Voc。太阳能电池的内阻呈现出强烈的非线性。

在组件的输出功率达到最大点，称为最大功率点；该点所对应的电压，称为最大

功率点电压Vm（又称为最大工作电压）；该点所对应的电流，称为最大功率点

电流Im（又称为最大工作电流）；该点的功率，称为最大功率Pm。

随着太阳能电池温度的增加，开路电压减少，大约每升高1 C每片电池的

电压减少5mV，相当于在最大功率点的典型温度系数为－0.4%/ C。也就是说，

如果太阳能电池温度每升高1 C，则最大功率减少0.4%。所以，太阳直射的夏

天，尽管太阳辐射量比较大，如果通风不好，导致太阳电池温升过高，也可能不

会输出很大功率。

由于太阳能电池组件的输出功率取决于太阳辐照度、太阳能光谱的分布和太

阳能电池的温度，因此太阳能电池组件的测量在标准条件下（STC）进行，测量

条件被欧洲委员会定义为101号标准，其条件是：

光谱辐照度 1000W/m2

大气质量系数 AM1.5

太阳电池温度 25℃

在该条件下，太阳能电池组件所输出的最大功率被称为峰值功率，表示为

Wp(peak watt)。在很多情况下，组件的峰值功率通常用太阳模拟仪测定并和国

际认证机构的标准化的太阳能电池进行比较。

通过户外测量太阳能电池组件的峰值功率是很困难的，因为太阳能电池组件

所接受到的太阳光的实际光谱取决于大气条件及太阳的位置；此外，在测量的过

程中，太阳能电池的温度也是不断变化的。在户外测量的误差很容易达到10％

或更大。

如果太阳电池组件被其它物体(如鸟粪、树荫等)长时间遮挡时，被遮挡的太

阳能电池组件此时将会严重发热，这就是“热斑效应”。这种效应对太阳能电池

会造成很严重地破坏作用。有光照的电池所产生的部分能量或所有的能量，都可

能被遮蔽的电池所消耗。为了防止太阳能电池由于热班效应而被破坏，

需要在太