1 离网式系统的元件组成

　　日前， 小型离网式光伏直流发电系统在广西得到应用，为偏远农村提供了基本用电需求。系统由3 块并联的130 W 太阳能电池板、1 个24 V 系统电源、4 个150 Ah 的铅酸电池组(2 列，每列2 个)、1 个600 W 的电池充电控制器和1 个500 W 的升压斩波电路组成。

　　2 离网式系统的结构

　　离网式系统有3 种组合方式：简单的直流系统、直流/交流换流器系统和直流/直流系统。其中最简单的是直流系统，负载通过铅酸电池组直接供电，电池充电控制器控制充电电流和电压，防止过充电流产生。该系统多采用12 V 或24 V电压。如图1 所示。

　　在直流/交流换流器系统中，铅酸电池组输送出来的直流电将会被直流/交流转换器(逆变器)逆变成交流，从而供给交流负荷，如图2 所示，这也是普遍应用的一种供电方式。如果愿意的话，此系统可以上挂公用电网从而大大提高其供电可靠性。遗憾的是，这种直流/交流换流器(逆变器)不仅价格昂贵，而且由于太阳能板所产生的电能被储存到电池组内，之后又被逆变器逆变，过程中产生的电能损失较高。

   简单的直流系统最大的问题就是照明系统， 这个问题可利用节能高效灯解决， 只需提供220 V 交流系统或311 直流系统。为此，可在此系统之上加装一个DC/DC 转换器，如图3 所示。

　　3 直流离网式光伏发电系统

　　如图4， 此系统可以满足以下常用的家用电器用电：电灯6 只，每只功率23 W;电视机1 台，功率48W;无线接收器(电视机)1 台，功率20 W;移动音响1套，功率10 W;DVD 机1 台，功率20 W;手机充电器1只， 功率10 W。

　　4 电池充电控制器

　　电池充电控制器可通过不断调节控制铅酸电池组的输入电压和输入电流确保电池组使用寿命。为了减少项目最初的投入， 绘制一张太阳能板电池的最大功率曲线图就显得特别重要。太阳能电池产生的电能多少受到太阳能电池周围的温度、太阳辐射强度及负荷特性曲线等因素的制约。如果可以改善其中某一个或多个制约因素，将产生更多的电能，给光伏系统安装最大功率追踪器在很大程度上解决了这个问题。装有充电控制器的控制单元可以很容易地捕捉到最大功率点， 使其能够在最合适的太阳辐射强度和周围环境温度下把光能转化为电能并储存到铅酸电池组内。充电控制器是由斩波升压开关等一些电子元件所构成的， 蓄电池组被看作一个稳定的电压源。电池充电控制器的内部电路图如图5 所示。

　　5 斩波升压电路

　　斩波升压电路可使蓄电池内的直流24 V 升高到直流311 V 直接供给直流负载。如图6 所示。

　　6 结束语

　　直流离网式光伏发电系统与其他的光伏发电系统相比具有高效率低成本的特点。该系统的简便性和坚固性，特别适合偏远地区的复杂自然环境以及农户小规模的供电需求。试验结果显示， 斩波升压电路的转换率非常满意(平均效率为93%)，负荷被控制在330 W。