Mówiąc o składzie systemu fotowoltaicznego poza siecią, produkcji oświetlenia ulicznego i litelsolar

System fotowoltaiczny poza siecią elektroenergetyczną składa się głównie z fotowoltaicznego urządzenia do wytwarzania energii, urządzenia do magazynowania energii, sterownika i falownika. Poniżej pokrótce opisano każdą część. Fotowoltaiczne urządzenia do wytwarzania energii mogą być wykonane z monokrystalicznego, polikrystalicznego lub amorficznego krzemu. Grupa ogniw słonecznych pokryta szkłem i specjalnymi materiałami nazywana jest modułem ogniw słonecznych; wiele modułów ogniw słonecznych jest połączonych ze sobą, tworząc układ ogniw słonecznych. Rodzaj i skład ogniw słonecznych dobiera się w zależności od zapotrzebowania systemu na energię, środowiska użytkowania oraz kosztów. Ponieważ wytwarzanie energii słonecznej jest bezpośrednio uzależnione od warunków atmosferycznych, urządzenie do magazynowania energii jest niestabilne i nieciągłe. Aby utrzymać ciągłość zasilania systemu, konieczne jest zastosowanie urządzenia do magazynowania energii, które magazynuje część energii elektrycznej i dostarcza ją w okresach braku światła słonecznego. Obecnie fotowoltaiczne systemy wytwarzania energii wykorzystują głównie akumulatory do magazynowania energii. Powszechnie stosowane baterie to akumulatory kwasowo-ołowiowe, niklowo-kadmowe, litowo-jonowe itp. Akumulator kwasowo-ołowiowy: napięcie pojedynczej celi 2 V, cykl życia 500-1500 razy dłuższy niż akumulator NiCd: napięcie pojedynczej celi 1,0-1,3 V, cykl życia 2500 razy dłuższy niż akumulator litowo-jonowy (napięcie pojedynczej baterii 3,7 V), cykl życia 1000-10 000 cykli Akumulatory niklowo-kadmowe i litowo-jonowe są drogie, ale mają dużą pojemność na jednostkę objętości i są najczęściej używane w aplikacjach wymagających małych rozmiarów i dużej pojemności, takich jak telefony komórkowe, aparaty fotograficzne, komputery przenośne i inne produkty cyfrowe. Ogólnie rzecz biorąc, systemy fotowoltaiczne poza siecią wykorzystują głównie uszczelnione akumulatory kwasowo-ołowiowe. Akumulatory kwasowo-ołowiowe są bardzo tanie, uszczelnione akumulatory kwasowo-ołowiowe są uszczelnione i bezobsługowe oraz bardzo wygodne w użyciu. Głównymi parametrami akumulatora są napięcie, pojemność i cykl życia. Jednostką napięcia jest wolt (V), jednostką pojemności jest amperogodzina (Ah), a cykl życia to liczba cykli ładowania i rozładowania. Akumulator kontrolera ma określone wymagania dotyczące ładowania i rozładowywania. Częste przeładowywanie i nadmierne rozładowywanie skraca żywotność akumulatora. Konieczne jest kontrolowanie ładowania i rozładowywania akumulatora, co jest główną funkcją kontrolera. Wybierz punkt pracy maksymalnej mocy ogniwa słonecznego zgodnie z zużyciem energii elektrycznej przez użytkownika, poziomem naładowania i rozładowania akumulatora oraz stanem oświetlenia ogniwa słonecznego, a następnie skoordynowaj ładowanie i prąd elektryczny. Kontroler musi również wykrywać, chronić i wyświetlać dane w systemie. Kontroler wykorzystuje głównie układ konwersji DC-DC do konwersji napięcia i prądu. Aby zapoznać się z zasadą konwersji DC-DC, zobacz sekcję „Zasada działania konwertera DC-DC”. Falownik to urządzenie, które przekształca prąd stały na prąd przemienny, głównie wykorzystując układ falownika mostkowego SPWM do generowania sinusoidalnego prądu przemiennego. Zasada działania falownika SPWM została opisana w sekcji „Zasada działania falownika SPWM”. Urządzenia elektryczne wykorzystują prąd stały lub przemienny do zasilania odbiorników. Proste fotowoltaiczne urządzenia do wytwarzania energii nie posiadają falowników i generują jedynie prąd stały, z których niektóre mogą generować kilka różnych napięć prądu stałego, jak pokazano na rysunku 2. Kontroler odbiera prąd stały z panelu słonecznego i steruje prądem ładowania lub rozładowywania akumulatora. Prosty kontroler bezpośrednio doprowadza prąd z akumulatora do wyjścia, a napięcie wyjściowe systemu jest równe napięciu akumulatora. Niektóre kontrolery posiadają obwody konwersji prądu stałego, które mogą generować kilka różnych napięć prądu stałego, takich jak 5 V, 9 V, 12 V itd., odpowiednich dla różnych urządzeń elektrycznych. Moc wyjściowa tego typu systemów jest zazwyczaj niewielka, a najczęściej stosuje się konstrukcje przenośne.