離網太陽能應用的電源電子解決方案

　　本文將著重介紹電源電子系統，以及在設計離網太陽能系統時需要牢記的一些關鍵機遇和權衡利弊。在解決大多數系統級問題時，最簡單的方式通常是從最終應用要求開始，然后回過頭來確定和定義整個系統，并確定系統的規模。

　　負載

　　負載幾乎可以是任何設備，但離網應用之所以離網是有原因的。應用可能需要是便攜式的，如施工信息標志或簡單的危險報警閃光燈。考慮到其便攜性，將每個負載都接入電網明顯不可行。或者，也許應用位于偏遠地點，如蜂窩通信塔或偏遠泵站。

　　我們首先應該確定在開發離網太陽能解決方案時需要考慮的一些關鍵因素。圖1給出了高階系統框圖。使用能量平衡方法時，關鍵是了解負載，包括其類型和隨時間表現出的特性。

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