離網(wǎng)太陽能應(yīng)用的電源電子解決方案

　　本文將著重介紹電源電子系統(tǒng)，以及在設(shè)計離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)時需要牢記的一些關(guān)鍵機(jī)遇和權(quán)衡利弊。在解決大多數(shù)系統(tǒng)級問題時，最簡單的方式通常是從最終應(yīng)用要求開始，然后回過頭來確定和定義整個系統(tǒng)，并確定系統(tǒng)的規(guī)模。

　　負(fù)載

　　負(fù)載幾乎可以是任何設(shè)備，但離網(wǎng)應(yīng)用之所以離網(wǎng)是有原因的。應(yīng)用可能需要是便攜式的，如施工信息標(biāo)志或簡單的危險報警閃光燈?？紤]到其便攜性，將每個負(fù)載都接入電網(wǎng)明顯不可行?；蛘?，也許應(yīng)用位于偏遠(yuǎn)地點，如蜂窩通信塔或偏遠(yuǎn)泵站。

　　我們首先應(yīng)該確定在開發(fā)離網(wǎng)太陽能解決方案時需要考慮的一些關(guān)鍵因素。圖1給出了高階系統(tǒng)框圖。使用能量平衡方法時，關(guān)鍵是了解負(fù)載，包括其類型和隨時間表現(xiàn)出的特性。

　　首先要確定負(fù)載類型和所有特殊要求。是恒定負(fù)載還是可變負(fù)載?是僅在白天使用還是僅在夜晚使用?是間斷使用還是持續(xù)使用?了解負(fù)載類型及其特性有助于確定系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。例如，施工危險報警閃光器通常是恒定脈動負(fù)載，可能僅需要在夜晚使用。因此，我們應(yīng)該在白天對這些負(fù)載充電并確定電池的容量，然后在夜晚運(yùn)行這些負(fù)載。信息標(biāo)志可能是脈動負(fù)載，但在白天和夜晚都需要運(yùn)行。在這種情況下，系統(tǒng)需要確定為在白天支持恒定負(fù)載運(yùn)行，同時對電池組充電以支持整晚連續(xù)運(yùn)行。同樣，泵負(fù)載需要日夜工作，而且不一定是恒定負(fù)載。這里，系統(tǒng)需要能應(yīng)對最壞情況，或者需要備用系統(tǒng)來解決最壞情況。例如，用于排除雨水的泵站可能并不非常適合離網(wǎng)太陽能應(yīng)用，因為下雨時沒有多少陽光可對電池充電。很明顯，能采用的負(fù)載類型幾乎無窮無盡，圖2僅列舉了上面討論過的一些負(fù)載類型。