防反充和旁路二极管
太阳能发电
太阳能发电太阳能发电就是利用光电效应将太阳能转换为电能。
太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。
而且太阳能发电不产生公害。
所以太阳能发电被誉为是理想的能源。
要使太阳能发电真正达到实用水平，一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本，二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。
1基本介绍太阳能的能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能），是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。
我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。
它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。
此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
现在在这个领域安徽东维太阳能科技有限公司是发展比较完善的，拥有优秀的研发机构和技术支持。
2发电类型利用太阳能发电有两大类型，一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。
太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。
它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。
太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。
一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。
另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。
3发展背景3.1现有能源火电的缺点随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求太阳能发电寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。
现有电力能源的来源主要有3种，即火电、水电和核电。
火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。
一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。
完整版)光伏发电技术习题及答案(期末考试)
完整版)光伏发电技术习题及答案(期末考试)1.太阳能利用的基本方式可以分为热能、光能、风能、电能四种。
2.光伏并网发电主要用于国家电网和个人用电。
3.光伏与建筑相结合光伏发电系统主要分为附加式（BAPV）光伏电站和集成式（BIPV）光伏电站。
4.住宅用离网光伏发电系统主要用太阳能作为供电能量。
白天太阳能离网发电系统对蓄电池进行充电，晚间则对蓄电池所存储的电能进行放电。
5.独立光伏发电系统按照供电类型可分为直流、交流、交直流混合和逆变器，其主要区别是系统中是否有逆变器。
6.太阳能户用电源系统一般由太阳能电池板、防反二极管和旁路二极管构成。
7.为能向AC220V的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用逆变器。
8.太阳能光伏电站按照运行方式可分为并网型和离网型。
未与公共电网相联接独立供电的太阳能光伏电站称为离网型。
二、选择题1.与常规发电技术相比，光伏发电系统有很多优点。
下面那一项不是光伏发电系统的优点(D)：维护成本高、管理繁琐。
2.与并网光伏发电系统相比，(D)逆变器是独立光伏发电系统不可缺少的一部分。
3.关于光伏建筑一体化的应用叙述不对的是(A)：造价低、成本小、稳定性好。
4.(B)蓄电池组是整个独立光伏发电系统的核心部件。
5.独立光伏发电系统较并网光伏发电系统建设成本、维护成本(C)一致。
6.目前国内外普遍采用的并网光伏发电系统是(B)无逆流型并网系统。
三、XXX1.太阳能发电原理是指太阳辐射能被太阳能电池板吸收后，通过光伏效应将光能转换成电能的过程。
2.光伏效应是指当某些半导体材料（如硅）受到光照时，会产生电子与空穴对，从而产生电流的现象。
3.光伏系统的组成包括太阳能电池板、防反二极管、旁路二极管、端子箱、逆变器、蓄电池组等。
4.BAPV指的是附加式光伏电站，即在建筑物上安装独立的光伏电池板；BIPV指的是集成式光伏电站，即将光伏电池板集成到建筑物的外墙、屋顶等部位中。
组件中旁路二极管和防反充二极管
组件中旁路二极管和防反充二极管
太阳能电池也是一种二极管，它的伏安特性如下图所示：
图示中太阳能电池的反向击穿电压在17V左右。
反向击穿电压与电池片的厚度有关，不同厚度的电池片击穿电压会不同。
一般不会低于10V。
一、旁边二极管的必要性
当组件中有一片电池片被挡时，如下图所示：
1、当负载短路时，组件电压超过电池片的反向击穿电压，则组件的所有功率都作用在被遮挡的电池片上。
2、当负载不是短路，组件电压超过电池片的反向击穿电压，则组件的所有功率被被遮挡的电池片和负载分担。
3、当负载不是短路，比如是一个蓄电池，被挡电池片没有反向击穿，则被挡电池片上的电阻很大，电流很小，功率当然也是很小。
处于1、2两种情况都有可能产生热斑效应。
处于3时不会发生热斑效应。
如果没有旁路二极管，当负载短路，则整串组件的电压都会加到被遮挡电池片上，电池片很容易反向击穿，可能产生热斑效应。
加上旁路二极管后，上图Ux的值不会超过0.6V。
相当于，只有整串组件的一半电压作用在被遮挡的电池片上。
该电池片不会反向击穿，不会产生热斑效应。
二、防反充二极管的必要性。
多路组件并联，则其它的组件都会给它供电。
可能会产生热斑效应。
不会产生热斑效应。
三、两串17V组件并联的两种方案：
方案1：
该方案加工难度大。
方案2：
该方案当其中一个串联支路被遮挡，与它并联的一串会给它供电，但不会产生太
高的热量，不至于会出现热斑现象。
（推荐）
日期：10.11.30。
光伏电站基础知识
二.同问请问：10MWp光伏并网电站如何选用单台逆变器的容量？是选用大型的好，还是选用小型的好？2010-10-31 14:41 提问者：jiating_99|浏览次数：1194次10MWp光伏并网电站如何选用单台逆变器的容量？是选用大型的（比如：500kW)好，还，是选用小型的(比如：5kW）好？选用大型的还是小型的，能使整个电站的发电量最大？目前，国外的大型并网电站通常选用小型逆变器，国内的大型并网电站通常选用大型逆变器。
这是为什么？请专家讲述理由。
谢谢！问题补充：目前常用的光伏电池组件为230-270Wp，常用的逆变器功率为1.1-500kW,我想请教的是比如：10MWp并网电站，用2000台5kW的逆变器好，还是用20台500kW的逆变器好？2010-11-02 17:48目前来说确实存在国外倾向使用组串逆变器，国内倾向使用集中型逆变器的情况。
集中型逆变器的标称效率一般比组串型的略高，但是因为集中型逆变器的需要将多串组件集中到一处进行逆变，故对电缆需求较多或可能导致较高线损。
多个组串型逆变器的成本可能会高于相同容量的集中型逆变器，但是由于其单独控制的特性，在某台逆变器发生故障时，不至于导致大面积的发电系统瘫痪。
选择使用组串型还是集中型要结合成本和整个电站的布局综合考虑。
提问者对回答的评价：回答的很好。
您能不能提供整个光伏电站使用集中式逆变器和使用组串逆变器的系统效率对比？按默认排序|按时间排序逆变器主要是根据你选用的太阳能电池组的装机容量来选用的。
你的太阳能电池组若是选用的10KW的，你就不可能选用5KW的逆变器吧？太阳能电站的太阳能电池部分组成模式就是若干个太阳能电池组组成的。
模式是：电池组功率*电池组数量=总装机容量。
明白了吧？并不是你主观上要选多大的，而是由你选的电池组大小所客观决定的。
建议选用100kW~1MW之间的都可以svcc97218说的过于武断而且不对，“你的太阳能电池组若是选用的10KW的，你就不可能选用5KW的逆变器吧？”这句话是错的，当然可以选2个5kW的了阿囡茉茉说的就比较中肯。
太阳能光伏发电系统及应用ppt课件
蓄电池充电终了特征：
（1）电解液中有大量 气泡冒出，呈沸腾状 态
（2）电解液密度和端 电压上升到规定值， 且2～3小时保持不变
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
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其他新型储电装置
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
• 组合连接损失的大小取决于电池组件性能 参数的离散性，因此除了在电池组件的生 产工艺过程中，尽量提高电池组件性能参 数的一致性外，还可以对电池组件进行测 试、筛选、组合，即把特性相近的电池组 件组合在一起。
（3）超导储能
超导储能系统结构示意图
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
6 电池常用术语
（1） 蓄电池的容量
处于完全充电状态的蓄电池在一定放电条件 下，放电到规定的终止电压时所能给出的电量 称为电池容量，以符号C表示。常用单位为安培 小时，简称安时（A.h）。
• 例如，串联组合的各组件工作电流要尽量 相近，每串与每串的总工作电压也要考虑 搭配得尽量相近，最大幅度地减少组合连 接损失。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
• 方阵组合连接要遵循下列几条原则： ①串联时需要工作电流相同的组件，并
光伏电池热斑效应分析(教学课件PPT)
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如果不考虑电池作为二 极管消耗的功率，遮挡 电池片消耗的总功率可 写成：
整体实训步骤说明：
步骤1：完成受遮挡单体电池输出功率特 性测试。(遮挡其中一个电池) 步骤2：完成3个没有遮挡电池方阵输出 功率特性测试。 步骤3：4个电池并联输出功率特性测试。 (遮挡其中一个电池) 步骤4：在受遮挡的电池支路上连接旁路 二极管，测试4个电池并联输出功率特性 测试。(遮挡其中一个电池)
其他正常组件 受遮挡组件
为什么调节负载：调节负载改变电池输出电流。
综合功率曲线
整体实训步骤说明：
步骤1：完成受遮挡单体电池 输出功率特性测试。 步骤2：完成3个没有遮挡电 池方阵输出功率特性测试。 步骤3：4个电池串联（注意 受遮挡的电池组件遮挡程度 不能变）输出功率特性测试。 步骤4：在受遮挡的电池旁路 上并联旁路二极管，测试4个 电池串联输出功率特性测试。
旁路，当该组件的某一部分有故障时，可以做到只旁路组件的1/3，其余部分仍然
可以正常工作。
+
-+
-
2.当调整负载使电池组工 作在b点，电池1和电池2 都有正的功率输出；
3.当电池组工作在c点，此时电池1 仍然工作在正功率输出，而受遮挡 的电池2已经工作在开路状态，没 有功率输出，但也还没有成为电池 1的负载； 4.当电池组工作在开路状态d点， 此时电池1仍然有正的功率输出， 而电池2上的电流已经反向，电池2 成为电池1的负载，此时电池1的功 率全部加到了电池2上，如果这种 状态持续时间很长或电池1的功率 很大，也会在被遮挡的电池2上造 成热斑损伤。
防反充二极管的工作原理
防反充二极管的工作原理亲爱的小伙伴，今天咱们来唠唠防反充二极管这个超有趣的小玩意儿。
你知道吗？在电路的世界里呀，就像在一个小小的社区里一样，每个元件都有它独特的作用。
防反充二极管呢，就像是一个特别机灵的小卫士。
想象一下，咱们有一个电池，就好比是一个小能量仓库，里面存着电呢。
这个电池可能是给某个小设备供电的，比如说一个超酷的小收音机或者是一个可爱的小夜灯。
如果没有防反充二极管，那就可能会出现大麻烦哦。
比如说，当这个设备连接到一个外部电源的时候，可能会发生电流倒灌的情况。
这就像是本来应该是从仓库往外拿东西（电流从电池流出给设备供电），结果突然有人要把东西往仓库里乱塞（外部电流往电池里灌），这可不行呀。
那防反充二极管是怎么解决这个问题的呢？它呀，就像是一个单向的小阀门。
二极管有两个电极，一个是阳极，一个是阴极。
当电流按照正确的方向流动的时候，也就是从阳极流向阴极的时候，它就像打开了门一样，电流可以顺利地通过。
这个时候，电池的电可以正常地给设备供电，或者外部电源也能正常地给设备供电并且给电池充电（如果是可充电电池的话）。
但是呢，如果电流想反着来，从阴极往阳极跑，这时候二极管就像一个紧闭的大门，坚决不让电流通过。
这就有效地防止了电流的反充。
比如说，你有一个太阳能充电板给电池充电，当太阳下山了，没有阳光的时候，如果没有这个防反充二极管，电池的电可能就会往太阳能充电板那边跑，这不是浪费电池的电嘛。
有了这个二极管，电池的电就乖乖地待在电池里，不会乱跑啦。
而且哦，这个防反充二极管还特别的“执着”呢。
不管反向的电压有多大，只要在它的承受范围之内，它就坚决不会让反向电流通过。
这就像一个特别有原则的小卫士，不管坏人怎么诱惑（反向电压），它都坚守自己的岗位。
在一些小的电子设备里，你可能看不到这个防反充二极管，但是它可一直在默默地发挥着作用呢。
它就像是一个幕后英雄，虽然不起眼，但是缺了它可不行。
比如说那些便携式的小音箱，又能插电用，又能用电池。
《光伏发电技术及应用》试卷及答案B
《光伏发电技术》期末试卷B1.BAPV是指建筑与光伏系统相结合，是光伏与建筑相结合的第一步，是将现成的平板式光伏组件安装在建筑物的屋顶等处，引出端经过逆变器和控制器装置与电网联接，由光伏系统和电网并联向用户供电，多余电力向电网反馈。
2.交流逆变器是把太阳能电池组件或者蓄电池输出的直流电转换成交流电供应给电网或者交流负载使用的设备。
逆变器按运行方式可分为小功率、中功率、大功率逆变器。
3.所谓市电互补光伏发电系统，就是在独立光伏发电系统中以大阳能光伏发电为主，以普通220V交流电补充电能为辅。
这样光伏发电系统中太阳能电池和蓄电池的容量都可以设计得小一些，基本上是当天有阳光，当天就用太阳能发的电，遇到阴雨天时就用市电能量进行补充。
4.我国幅员辽阔，有着十分丰富的太阳能资源。
据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50×1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～837kJ/cm2•a，中值为586 kJ/cm2•a。
从全国太阳年辐射总量的分布来看，浙江、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。
尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m 以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。
5.太阳辐射主要集中在可见光部分（0.4～0.76μm），波长大于可见光红外线（＞0.76μm）和小于可见光的紫外线（＜0.4μm）的部分少。
在全部辐射能中，波长在0.15～4μm之间的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总能量的约50%，后者占约43%，紫外区太阳辐射能很少，只占总量的约7%。
6.在电池组件倾斜角设计中，可以根据当地经度粗略确定固定太阳能电池方阵的适用专业10光伏应用技术考试方式(闭卷) 考试时间为120 分钟倾角，为消除冬夏辐射量的差距，一般来讲纬度越高倾角也越大。
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防反充(防逆流)和旁路二极管
在太阳能电池方阵中，二极管是很重要的器件，常用的二极管基本都是硅整流二极管，在选用时要注意规格参数留有余量，防止击穿损坏。
一般反向峰值击穿电压和最大工作电流都要取最大运行工作电压和工作电流的2倍以上。
二极管在太阳能光伏发电系统中主要分为两类。
①防反充(防逆流)二极管防反充二极管的作用之一是防止太阳能电池组件或方阵在不发电时，蓄电池的电流反过来向组件或方阵倒送，不仅消耗能量，而且会使组件或方阵发热甚至损坏；作用之二是在电池方阵中，防止方阵各支路之间的电流倒送。
这是因为串联各支路的输出电压不可能绝对相等，各支路电压总有高低之差，或者某一支路因为故障、阴影遮蔽等使该支路的输出电压降低，高电压支路的电流就会流向低电压支路，甚至会使方阵总体输出电压降低。
在各支路中串联接人防反充二极管ds就可避免这一现象的发生。
在独立光伏发电系统中，有些光伏控制器的电路中已经接入了防反充二极管，即控制器带有防反充功能时，组件输出就不需要再接二极管了。
防反充二极管存在有正向导通压降，串联在电路中会有一定的功率消耗，一般使用的硅整流二极管管压降为0.7v左右，大功率管可达1～2v。
肖特基二极管虽然管压降较低，为0.2～0.3v，但其耐压和功率都较小，适合小功率场合应用。
②旁路二极管当有较多的太阳能电池组件串联组成电池方阵或电池方阵的一个支路时，需要在每块电池板的正负极输出端反向并联1个(或2～3个)二极管db，这个并联在组件两端的二极管就叫旁路二极管。
旁路二极管的作用是防止方阵串中的某个组件或组件中的某一部分被阴影遮挡或出现故障停止发电时，在该组件旁路二极管两端会形成正向偏压使二极管导通，组件串工作电流绕过故障组件，经二极管旁路流过，不影响其他正常组件的发电，同时也保护被旁路组件受到
较高的正向偏压或由于“热斑效应”发热而损坏。
旁路二极管一般都直接安装在组件接线盒内，根据组件功率大小和电池片串的多少，安装1～3个二极管。
其中采用一个旁路二极管，当该组件被遮挡或有故障时，组件将被全部旁路；分别采用2个和3个二极管将电池组件分段旁路，则当该组件的某一部分有故障时，可以做到只旁路组件的一半或1／3，其余部分仍然可以继续正常工作。
旁路二极管也不是任何场合都需要的，当组件单独使用或并联使用时，是不需要接二极管的。
对于组件串联数量不多且工作环境较好的场合，也可以考虑不用旁路二极管。