第五次作业
1.在我国西部某市需要在一条比较繁华的街区安装太阳能路灯，已知：该路灯主光源40W，辅光源15W，主光源每天需要连续工作6小时，辅光源每天需要连续工作10小时，阴雨天间隔最少6天，连续3个阴雨
天也能够正常工作，蓄电池采用铅酸蓄电池，放电深度为75%，该市平均辐照量为4.5kwh/㎡，拟定温度损失因子0.9，灰尘遮蔽因子0.9，蓄电池充放电效率0.85，请问：该系统采用多少电压系统？需要多少安时的蓄电池？需要多少瓦的太阳能电池组件？
答：由于主光源工作6小时，辅光源工作10小时，计算可得系统负载每天耗电功率为：40×6+15×10=390Wh； 根据阴雨天最少间隔六天和系统需要持续3个阴雨天工作，可得系统太阳能组件功率为：
390Wh÷4.5÷0.9÷0.9÷0.85×1.5=188W；已知系统负载每天用电量390W，通过计算可得蓄电池容量：
390W×3÷0.75=1560Wh，假定系统电压为24V，则可得蓄电池Ah数为：1560Wh÷24V=65Ah；故此可得本系统可选择电压为24V，使用蓄电池容量为2块65Ah，使用太阳能电池组件规格为180W至190W。
2.请说明扰动观测法进行最大功率点跟踪的基本工作原理并绘制其算法流程图。
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答：扰动观测法是最常用的一种光伏阵列最大功率点跟踪方法之一，其基本原理是：扰动光伏电池输出电压，然后观察其输出功率的变化，根据输出功率的变化趋势决定下一次扰动方向。如此反复，直到光伏电池达到最大功率点，扰动观察法实际上就是让工作电压向最大功率点方向移动。
3.什么是热斑效应，有什么危害，如何避免？
答：太阳能电池（组件）通常安装在地域开阔、阳光充足的地带，在长期使用中难免落上飞鸟、尘土、落叶等遮挡物，这些遮挡物在太阳电池组件式行就形成了阴影，但组件的其余部分仍处于阳光暴晒之下，这样局部被遮挡的太阳能电池（或组件）就要由未被遮挡的那部分太阳能电池（或组件）来提供负载所需的功率，使该部分太阳电池如同一个工作在反向偏置下的二极管，其电阻和压降较大，从而消耗功率而导致发热，这就是热斑效应。这种效应能严重地破坏太阳能电池，严重的可能使焊点融化、封装材料破坏，甚至会使整个组件失效，为防止太阳能电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受屏蔽的组件所消耗。
4.简述铅蓄电池的工作原理。
答：蓄电池通过充电过程将电能转化为化学能，使用时通过放电将化学能转化为电能。铅蓄电池在充电和放电过
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程中的可逆反应理论比较复杂，目前公认的是哥来德斯东和特利浦两人提出的“双硫酸化理论”。该理论的含义为铅蓄电池在放电后，两电极的有效物质和硫酸发生作用，均转变为硫酸化合物——硫酸铅；充电时又恢复为原来的铅和二氧化铅。铅蓄电池充放电反应原理化学反应式为： PbO2+2H2SO4 +Pb ? PbSO4+2H2O+PbSO4
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光伏试题1
