基于MULTISIM光伏市电互补控制器设计(光伏发电技术课程设计)
光伏发电系统控制器的设计与实现
光伏发电系统控制器的设计与实现一、引言光伏发电系统是指利用光电效应将太阳能转换为直流电能的一种发电系统。
由于光伏发电具有环保、可再生、分布式等优点，在当前能源危机的形势下，得到了广泛应用。
在光伏发电系统中，控制器是至关重要的一部分，它主要负责对光伏板进行充放电控制，保护系统免受过载和过压等问题。
本文将介绍光伏发电系统控制器的设计与实现。
二、光伏发电系统控制器的功能光伏发电系统控制器的主要功能包括以下几个方面：1. 光伏板的充电控制：根据太阳光照的情况，控制光伏板的充电状态，使光伏板能够有效地吸收太阳能并将其转换为电能。
2. 电池的充放电控制：控制电池的充电和放电状态，保证电池充电充满并且在负载需要时能够及时输出电能。
3. 系统保护功能：对光伏发电系统进行过载保护、过压保护、短路保护等，保证光伏发电系统能够在各种恶劣环境下安全运行。
三、光伏发电系统控制器的设计1. 硬件设计光伏发电系统控制器的硬件设计主要包括以下几个部分：（1）控制器芯片：选择一款能够满足系统需求的高性能控制器芯片，如STC15系列单片机。
（2）充电管理模块：设计充电管理模块，能够对光伏板和电池进行有效的充放电管理。
（3）电压检测模块：设计电压检测模块，用于实时监测光伏板和电池的电压情况，以便及时调整充电和放电状态。
（4）电流检测模块：设计电流检测模块，用于实时监测光伏板和电池的电流情况，以便及时调整充电和放电状态。
（5）保护模块：设计过载保护、过压保护、短路保护等保护模块，以确保系统在各种情况下能够安全运行。
四、光伏发电系统控制器的实现光伏发电系统控制器的实现主要包括以下几个步骤：1. 硬件实现：根据设计要求，选取合适的电子元件，进行电路设计和焊接，制作出实际的控制器硬件原型。
2. 软件实现：根据设计要求，选取合适的控制器芯片和编程软件，编写控制器的控制软件，并烧录到控制器芯片中。
3. 系统测试：将控制器连接到光伏发电系统中，进行系统测试，验证控制器的功能和稳定性，以确保符合设计要求。
基于Multisim和LabVIEW联合仿真的光伏发电系统Boost电路研究
基于Multisim和LabVIEW联合仿真的光伏发电系统Boost电路研究甘伟良【摘要】随着社会的快速发展,新能源发电越来越受到重视,在微电网中,对各个模块通常是以功率为指标来进行调度.本文研究了光伏发电系统中的Boost电路,介绍了电路的工作原理,利用Multisim和LabVIEW联合仿真的方式实现了电路的可控恒功率输出.【期刊名称】《中国设备工程》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】3页(P80-82)【关键词】Boost电路;Multisim;LabVIEW;联合仿真【作者】甘伟良【作者单位】武汉理工大学自动化学院,湖北武汉 430070【正文语种】中文【中图分类】TM615在实际光伏发电系统中，为了能够最大限度的利用太阳能，同时降低系统成本，通常都需要实现最大功率点跟踪（MPPT）。
实现 MPPT 最常见的方法就是在光伏电池和负载之间加一个 DC/DC 转换电路，当外界条件的变化引起光伏电池电压和电流变化时，通过控制 DC/DC 转换电路达到控制输出功率的目的。
本文选择了Boost电路来进行仿真研究，光伏电池输出电压则是用可控的稳压源来模拟，运用Multisim 和 LabVIEW 联合仿真技术使得整体仿真可视化效果更好。
但由于不是真正的光伏电池曲线，因此仅实现了电路的恒功率输出。
Boost电路是一种将输入电压升高的非隔离直直变换器，通过控制开关管的占空比可以控制升压变换器的输出电压。
根据电感电流是否连续，Boost变换器可分为连续工作模式、临界工作模式和不连续工作模式。
在小型的光伏发电系统中，电路要求运行在连续工作状态，并且常常会出现负载的正常运作电压比光伏电池电压高的情况，因此一般都会选用升压型 Boost电路来连接电池与负载。
升压型 Boost电路原理如图1 所示。
其中作为开关器件Q的是N沟道金属氧化物半导体场效应管MOSFET，输出电压 Uo和输入电压 Ui的比例关系就是通过控制场效应管栅极 PWM（脉宽调制）信号的导通占空比来调节的。
光伏发电的MATLAB仿真
一、实验过程记录1.画出实验接线图图1 实验接线图图2 光伏电池板图3 实验接线实物图2.实验过程记录与分析（1）给出实验的详细步骤○1实验前根据指导书要求完成预习报告○2按预习报告设计的实习步骤，利用MATLAB建立光伏数学模型，如下图4所示。
图4 光伏电池模型其中PV Array模块里子模块如下图5所示。
图5 PV Array模型其中Iph，Uoc，Io，Vt子模块如下图6-9所示。
图6Iph子模块图7Uoc子模块图8 Io子模块图9Vt子模块○3在光伏电池建模的基础上，输入实际光伏电池参数值，研究不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线，并得出结论。
○4设计光伏电池测试平台，在不同光照、温度情况下测试光伏电池输出电压、输出电流值，对实测数据进行处理并加以分析，记录实际光伏电池的I-V、P-V特性曲线，与仿真结果进行对比，得出有意义的结论。
○5确定电力变换电路拓扑结构，设计电路中的相关参数值，通过MATLAB搭建电路并仿真分析，搭建电路如图10所示。
图10离网型光伏发电系统○6确定系统MPPT控制策略，建立MPPT模块仿真模型，并仿真分析。
系统联调，调节离网型光伏发电系统的电路和控制参数值，仿真并分析最大功率跟踪控制效果。
（2）记录实验数据表1当T=290K时S=1305W/m2时的测试数据表2当T=287K时S=1305W/m2时的测试数据表3当T=287K时S=1278W/m2时的测试数据二、实验结果处理与分析1.实验数据的整理和选择使用MATLAB软件其中的simulink工具进行模型的搭建。
再对其进行仿真，得到仿真曲线。
使用Excel表格输入实验所测得U、I、P，在对其自动生成I-V，P-V曲线。
2.绘制不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线；图11 I-V曲线图12 P-V曲线当T=290K时S=1305W/m2时的测拟合曲线图13 I-V曲线图14 P-V曲线当T=287K时S=1305W/m2时的拟合曲线图15 I-V曲线图16 P-V曲线当T=287K时S=1278W/m2时的拟合曲线3.所得实验数值和预习所得理论值比较，进行实验结果的误差分析所得实验数值和预习所得理论值比较，仿真波形开路电压均比实验所得的开路电压大，仿真波形最大功率也比实验所得最大功率大，所取得最大功率值对应的电压值也是仿真时比实验时的大，造成这个现象的原因有以下几点：（1）由于天气原因，真实测试环境的光照强度有些不稳定，前后变化幅度明显，这也导致了一部分的误差。
基于LabVIEW的光伏电源监控系统设计
基于LabVIEW的光伏电源监控系统设计摘要：随着全球能源结构的优化，太阳能作为清洁可再生新能源越来越受推崇，光伏发电更是倍受重视。
光伏发电基站一般作为独立电源系统，应用于偏远地区，且运行时间较长，需要采取无人值守远程监控技术。
文章设计了一套基于LabVIEW的光伏电源监控系统，对设备进行统一的监测、管理和控制，并且与监控中心系统进行实时、有效的信息交换、信息共享，从而优化操作，并且当系统发生故障时，能立即发出报警信号，并实时记录和储存电站的运行数据，从而使得供电系统安全可靠的运行。
0 引言光伏发电技术是世界新能源的发展趋势之一，它要求更讲究系统效率、更可靠、也更经济。
传统意义上的监控一般建立在近距离条件下，即近距离监控，这种方式要求配备一定的维护人员进行，花费大量的人力、物力和财力，而且随着电站规模的扩大，已经越来越不能适应现代化经济的发展，因此，一种成本低、低功耗、界面简单容易操作、具有配置通用性、方便实用的光伏电源监控系统势在必行。
而这种实时监控系统的广泛应用，也会在很大程度上促进国内新能源技术的进一步研究，对于能源及相关工业的发展具有非常重要的意义。
本文在研究虚拟仪器及相关通讯技术的基础上，运用LabView对光伏电源监控界面的研发，最终形成一种基于LabVIEW的多功能监控界面设计方案。
此监控界面有处理数据类型多、存储数据量大、界面具备人性化等特点。
1 光伏电源监控系统光伏电源监控系统可分为以下模块：光伏电源数据采集与控制（DSP28035 ）、数据处理（MCUSTC12LE5A60S2）、TFT触摸屏液晶显示、现场监控（PC机）、无线通讯（GSM TC35）、后台监控（PC机）。
光伏电源监控系统如图1所示。
图1 光伏电源监控系统框图各模块的作用如下：光伏电源数据采集与控制模块：通过霍尔传感器实现对电压、电流的测量，利用DSP2 8035强大的数据处理功能，先实现A/D转换，然后将所得的量进行处理，对光伏电源系统输出进行控制，同时通过SPI将数据传输给MCU STC12LE5A60S2.数据处理模块：MCU将DSP传输过来的数据进行分类、计算、存储和数据传输。
Matlab仿真在光伏发电技术实验教学中的应用
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术
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管
理
第２ ８卷
太阳能光伏市电互补控制逆变一体机的设计
太阳能光伏市电互补控制逆变一体机的设计作者：丁南菊来源：《中国新技术新产品》2013年第24期摘要：本项目设计的太阳能光伏控制逆变一体机可以实现蓄电池的充放电控制，太阳能发电、市电双路自动切换供电，并能根据负载的大小切换两路输出，保证供电的连续性、提高了使用的灵活性，大大节约了市电的使用。
一体机逆变输出为纯正弦波，用电器适用范围广。
关键词：控制电路；逆变电路；市电切换；单片机；蓄电池中图分类号：TM92 文献标识码：A当今，电在人们生活中的地位是非常重要的，日常生活中的用电主要靠市电。
但随着石油、煤炭等不可再生能源的消耗，能源危机越来越严重，太阳能作为新能源，其利用越来越受到重视。
在无电地区，电力不足地区，或者节能环保意识强的地区，太阳能是首选的能源。
独立太阳能光伏发电系统以其灵活、便捷的优点在很多场合使用，但是，现有的独立太阳能光伏发电系统在使用中还存在一定的问题：首先，其功能较为单一，只能是太阳能供电，输出仅为蓄电池逆变输出，当光照不足时，无法保证电源不间断；其次，光伏系统需自行连接，用户容易错误安装或勿操作；再次，交流电源输出波形为方波或修正正弦波，对电器影响巨大，严重的可造成电器损坏。
基于此，设计了本一体机，把太阳能光伏发电与市电连接在一起，能根据蓄电池电压情况自动切换太阳能发电和市电，逆变输出失真度小的正弦波，大大节约市电能源及满足用电器的使用要求。
1 太阳能光伏控制逆变一体机图1是本系统的结构图，主要组成部分是：太阳能电池、蓄电池、充放电控制器、纯正弦波逆变电路、太阳能市电切换电路。
在本系统中，主控芯片为单片机ATMEGA16，通过单片机及其外围电路完成对蓄电池的充放电的控制、逆变的控制、市电切换的控制。
具体功能如下：（1）本系统是根据家庭、通信、电力系统的电源管理模式而设计的电源系统，额定输出功率300W，具有太阳能逆变、市电超短时间自动切换功能，为用户提供稳定不间断的交流供电。
（2）本系统采用正弦波逆变器，纯正弦波输出（失真率（3）本系统具有太阳能电池反接、夜间防反充电、蓄电池过充电、蓄电池过放电、过载、短路等保护和报警功能。
基于Matlab软件平台的光伏并网系统仿真实训
绪论新能源是21世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。
随着世界经济的快速发展，对能源需求逐年增长，而地球上以石油和煤为主的矿物资源日渐枯竭，能源已成为制约各国经济发展的瓶颈。
同时，随着化石燃料的燃烧，所产生的二氧化碳在大气中的浓度急剧增加，生态环境逐渐恶化，使地球逐渐变暖。
随着人类社会的发展，改善生态环境的呼声越来越高，开发利用无污染的新能源，对促进社会文明与进步，发展经济，改善人民生活具有重大的意义。
太阳能作为一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，在日常生活中受到了各国政府的重视，各国都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。
太阳能并网发电系统通过把太阳能转化为电能，不经过蓄电池储能，直接通过并网逆变器，把电能送上电网。
太阳能并网发电代表了太阳能电源的发展方向，是21世纪最具吸引力的能源利用技术。
光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种，早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素，主要以小功率离网型为主，满足边远地区无电网居民用电问题。
随着光伏组件成本的下降，光伏发电的成本不断下降，预计到2013年安装成本可降至1.5美元/Wp，电价成本为6美分/(kWh)，光伏并网已经成为可能。
并网型光伏系统逐步成为主流。
目录第一章基于Matlab软件平台的光伏并网系统仿真实训......................... 错误！未定义书签。
1.1 Matlab软件介绍...................................... 错误！未定义书签。
1.2 光伏并网系统 (8)第二章光伏并网逆变器电路工作原理 (13)2.1 逆变器定义 (13)2.3 逆变器功能作用 (13)2.3.2 孤岛检测技术 (14)2.3.3 智能电量管理及系统状况监控系统 (14)第三章SG3525芯片 (15)3.1芯片特点 (15)3.2 管脚功能管脚图 (16)3.3 结构设计内部结构图 (17)第四章制图 (18)4.1 用protel绘制原理图 (18)4.2 根据原理图生成PCB电路板图 (18)第五章焊接与调试 (19)5.1 电路前面板的设计 (19)5.2 调试结果 (20)第六章实训结论 (21)第一章基于Matlab软件平台的光伏并网系统仿真实训1.1 、Matlab软件介绍MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
光伏发电系统课程设计报告
光伏发电系统课程设计报告光伏发电系统设计与施工课程设计目录1.系统设计依据 ................................................ ................................................... ............................ 22.负载耗电量 ................................................ ................................................... ................................. 23.系统初始化设计................................................. ................................................... ....................... 3 当地气象数据资料 ................................................ ................................................... ........... 3 方阵倾斜角设计 ................................................ ................................................... ................ 34.系统的主要配置说明 ................................................ ................................................................. 4 太阳能电视组件 ................................................ ................................................... ................ 4 并网逆变器 ................................................ ................................................... ......................... 4 方阵支架场地设计 ................................................ ................................................... ........... 5 屋顶基础 ................................................ ................................................... ..................... 5 支架的设计 ................................................ ................................................... ................. 5 配电室设计 ................................................ ................................................... ........................ 6 并网发电系统的防雷 ................................................ ................................................... ..... 6 并网发电系统配置................................................... ...... 7 5. 系统建设及施工 ................................................ ................................................... ..................... 8 光伏系统建设流程 ................................................ ................................................... .......... 9 光伏系统组件安装和检验 ................................................ .. (9)光伏屋面安装顺序 ................................................ ................................................... ........ 10 线缆的敷设与连接 ................................................ ................................................... ......... 11 系统防雷接地安装 ................................................ ................................................... ......... 11 逆变器的安装 ................................................................... 12 6. 太阳能光伏发电系统的检查与测试 ................................................ ................................ 12 光伏发电系统的检查 ................................................ ................................................... .... 12 光伏发电系统的测试 ................................................ ................................................... .... 13 系统的维护与检修 ................................................ ................................................... (13)1光伏发电系统设计与施工课程设计1.系统设计依据该系统的设计依据有：GB/T 19939-20XX 光伏系统并网技术要求GB/T 20XX6-20XX 光伏系统电网接口特性GB/Z 19964-20XX 光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T 电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法 GB/T 电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法 GB/T 电工电子产品基本环境试验规程试验C：设备用恒定湿 GB 4208 外壳防护等级 GB 半导体变流器应用导则 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度 GB/T 21086-20XX 建筑幕墙 GB 50057-94 建筑物防雷设计规范JGJ102-20XX 玻璃幕墙工程技术规范 JGJT139-20XX 玻璃幕墙工程质量检验标准 2.负载耗电量设备名称电视机电磁炉照明灯电水壶洗衣机冰箱电饭煲饮水机电风扇合计功率 85w＋150w 1600 40w×10只 1800 400 350w/24h 650 300 60w×3 日运行时间日耗电量 4＋2 640 2 3200 4 1600 900 600 24 350 975 5 600 5 900 97652光伏发电系统设计与施工课程设计3.系统初始化设计当地气象数据资料***市位于**江上游，***南部。
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基于MULTISIM光伏市电互补控制器设计(光伏发电技术课程设计)目录第1章市电互补控制器系统概述 (3)1.1 光伏行业现状 (3)1.2 市电互补控制器现状................................................................... 错误!未定义书签。
第2章蓄电池充放电电路 (7)2.1 太阳能蓄电池概况 (7)2.2 蓄电池过充电过放电................................................................... 错误!未定义书签。
2.3 蓄电池充放电电路....................................................................... 错误!未定义书签。
2.4 本章所用主要元件....................................................................... 错误!未定义书签。
2.4.1迟滞比较器.......................................................................... 错误!未定义书签。
2.4.2稳压二极管.......................................................................... 错误!未定义书签。
第3章逻辑控制电路 (12)3.1 逻辑电路介绍............................................................................... 错误!未定义书签。
3.2逻辑控制表.................................................................................... 错误!未定义书签。
3.3 本章所用主要元件....................................................................... 错误!未定义书签。
3.3.1三极管.................................................................................. 错误!未定义书签。
3.3.2光敏电阻.............................................................................. 错误!未定义书签。
第4章开关电路.. (12)4.1 蓄电池充电开关和放电开关 (16)4.2 光伏市电开关............................................................................... 错误!未定义书签。
3.3 本章所用主要元件 (16)3.3.1继电器.................................................................................. 错误!未定义书签。
第5章固定三端集成稳压器LM317 .. (18)5.1LM317介绍 (18)5.2 LM317典型应用........................................................................... 错误!未定义书签。
第6章最终电路及结论......................................................................... 错误!未定义书签。
第1章市电互补控制器系统概述1.1 光伏行业现状发展的角度，光伏具有天然优势。
但光伏产业发展一直面临发电成本相对较高的问题，对政策的依赖性较强。
世界各国对于光伏产业的支持政策包括固定价格收购制度，税收优惠政策等，或采用绿证制度通过市场竞价发放补贴、可再生能源配额制等。
在各国政府的推动下，近年来太阳能开发利用规模快速扩大，技术进步和产业升级加快，成本显著降低，已成为全球能源转型的重要领域。
截至2017年底，全球光伏装机总量已超过400GW。
其中2017年全球光伏新增装机约102GW，比2016年同比增长约40%。
2007至2016年全球光伏发电平均年增长率超过40%，成为全球增长速度最快的能源品种。
图1.1 光伏电站装机量增长率分析图从上图中趋势来看，在2017年的新增装机量中，我国贡献了53GW，与2016年新增装机量相比，同比增长了56%。
截至2017年底，我国累计装机容量达130GW，新增和累计装机容量均为全球第一。
欧洲市场方面，自2011年开始欧洲整体的太阳能光伏装机量增速逐步放缓，2014年开始整体增速水平基本稳定在10%以内，市场整体需求偏弱。
欧盟2016年新增大型地面光伏装机仅为6.7GW，比2015年新增装机下降了33%。
如果考虑居民屋顶光伏装机，2016年也较2015年下降了21%；受益于技术升级带来成本降低，欧洲光伏也出现回暖迹象，2017年新增光伏装机容量8.8GW，同比增长31.3%。
美国2017年新增光伏装机量达12.5GW，较2016年同比下降了约16%。
尽管2017年新增装机量较2016年有所下滑，但较2015年以前的新增装机体量有较大幅度的提升。
亚洲市场方面，作为全球经济快速增长的金砖四国之一，印度为使电力设施配套经济民生发展，全面向国际资本开放能源市场。
同时，印度为应对气候变化，总理莫迪提出到2022年可再生能源装机200GW 计划，其中光伏100GW，2017年印度光伏新增装机量为9GW，未来增长空间广阔。
相较而言，日本光伏市场增长动力不足，2017年装机量仅为6.8GW，年新增装机量已连续两年下跌。
从2002年至今,我国的光伏产业发展迅猛,已成为世界光伏产业和市场发展最快的国家之一。
太阳能光伏发电技术是太阳能利用的重要手段之一,也越来越受到能源行业的关注,因此,大力推广太阳能发电,是解决困扰我国经济发展中能源紧缺问题的有效途径。
1.2 光伏控制器1.2.1 光伏控制器功能控制器是太阳能光伏发电系统的核心部件之一，也是平衡系统的主要组成部分。
在小型光伏发电系统中，控制器主要用来保护蓄电池。
在大中型系统中，控制器担负着平衡光伏系统能量，保护蓄电池及整个系统正常工作和显示系统工作状态等重要作用，控制器可以单独使用，也可以和逆变器等合为一体。
常见的光伏控制器外形如图5-1所示。
太阳能控制器的作用：是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
太阳能控制原理：主要是通过MCU电脑主控制器来对整个充电控制器来进行控制。
他可以实时的监测光电池电压和蓄电池电压，以及工作环境的温度。
然后再发出MOSFET功率开关管的PWM驱动信号，对开关管的通断实施控制。
它可以实现防止过充、过放、短路过载保护、反接保护、雷电保护以及温度补偿功能。
一、光伏控制器功能光伏控制器应具有以下功能：1.防止蓄电池过充电和过放电，延长蓄电池寿命；2.防止太阳能电池板或电池方阵、蓄电池极性接反；3.防止负载、控制器、逆变器和其他设备内部短路；4.具有防雷击引起的击穿保护；5.具有温度补偿的功能6.显示光伏发电系统的各种工作状态，包括：蓄电池（组）电压、负载状态、电池方阵工作状态、辅助电源状态、环境温度状态、故障报警等。
7.耐冲击电压和冲击电流保护。
在控制器的太阳能电池输入端施加1.25倍的标称电压持续一小时，控制器不应该损坏。
将控制器充电回路电流达到标称电流的1.25倍并持续一小时，控制器也不应该损坏。
(a)小功率控制器(b)中功率控制器(c)中功率控制器图2.2光伏控制器1.2.2光伏控制器特点光伏控制器按照功率大小，可以分为小功率、中功率、大功率控制器，其性能特点如下：(1)目前大部分小功率控制器都采用低损耗、长寿命的MOSFET场效应管等电子开关元件作为控制器的主要开关器件。
(2)运用脉冲宽度调制(PWM)控制技术对蓄电池进行快速充电和浮充充电，使太阳能发电能量得以充分利用。
(3)具有单路、双路负载输出和多种工作模式。
其主要工作模式有：普通开／关工作模式（即不受光控和时控的工作模式）、光控开／光控关工作模式、光控开／时控关工作模式。
双路负载控制器控制关闭的时间长短可分别设置。
(4)具有多种保护功能，包括蓄电池和太阳能电池接反、蓄电池开路、蓄电池过充电和过放电、负载过压、夜间防反充电、控制器温度过高等多种保护。
(5)用LED指示灯对工作状态、充电状况、蓄电池电量等进行显示，并通过LED指示灯颜色的变化显示系统工作状况和蓄电池的剩余电量等的变化。
(6)具有温度补偿功能。
其作用是在不同的工作环境温度下，能够对蓄电池设置更为合理的充电电压，防止过充电和欠充电状态而造成电池充放电容量过早下降甚至过早报废。
1.3 项目实施意义离网光伏系统通常由太阳能阵列、控制器、逆变器、蓄电池、逆变器和负载。
太阳能光伏发电的核心部件是太阳能电池板，它将太阳光的光能直接转换成电能;并通过控制器把太阳能电池产生的电能存储于蓄电池中;当负载用电时，蓄电池中的电能通过控制器分配到各个负载上。
太阳能电池所产生的电流为直流电，可以直接以直流电的形式应用，也可以用交流逆变器将其转换成为交流电，供交流负载使用。
太阳能发电的电能可以即发即用，也可以用蓄电池等储能装置将电能存储起来。
如果忽略光伏发电系统各部件的能量损耗，太阳能电池组件的设计原则是:太阳能电池组件的全年发电量等于负载全年用电量。
因为每天太阳能辐射量有高有低，因此，设计离网光伏发电系统电池组件容量需满足光照最差、太阳能辐射量最小季节的需要。
如果只按平均值去设计，势必造成全年三分之一多时间的光照最差季节蓄电池的连续亏电。
蓄电池长时间处于亏电状态将造成蓄电池的极板硫酸盐化，使蓄电池的使用寿命和性能受到很大影响，整个系统的后续运行费用也将大幅度增加。
设计时也不能考虑为了给蓄电池尽可能快地充满电而将太阳能电池组件设计得过大，这样在一年中的绝大部分时间里太阳能电池的发电最会远远大于负载的用电量，造成太阳能电池组件的浪费和系统整体成本过高。
因此，太阳能电池组件设计的最好办法就是使太阳能电池组件能基本满足光照最差季节的需要，就是在光照最差的季节蓄电池也能够基本上天天充满电。