BIPV光伏建筑系统方案简介

1、BIPV光光伏建筑系系统方案简简介目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc317098548 一、BIPV系统简介 PAGEREF _Toc317098548 h 2 HYPERLINK l _Toc317098549 二、BIPV系统方案和逆变器选择 PAGEREF _Toc317098549 h 3 HYPERLINK l _Toc317098550 1. 国内外光伏建筑一体化（BIPV）的发展状态 PAGEREF _Toc317098550 h 4 HYPERLINK l _Toc317098551 2. 建筑光伏（BIPV）的设计要素 PAGEREF _To

2、c317098551 h 6 HYPERLINK l _Toc317098552 3. 光伏建筑和微逆变器系统设计 PAGEREF _Toc317098552 h 11 HYPERLINK l _Toc317098553 三、附件 PAGEREF _Toc317098553 h 14 HYPERLINK l _Toc317098554 1. 逆变器系统安装 PAGEREF _Toc317098554 h 14 HYPERLINK l _Toc317098555 2. 项目设计和计算依据： PAGEREF _Toc317098555 h 17一、BIPPV系统简简介当光伏发电电飞速发展展时，它的

3、的应用越来来越受到世世人的关注注，于是人人们想到能能够充分接接受阳光的的屋顶。一一些国家的的重要部门门也开始注注意到屋顶顶计划所蕴蕴含的巨大大效益，相相继提出了了各国不同同的发展计计划。屋顶顶计划的社社会效益和和经济效益益也开始被被广大消费费者所认同同，并乐于于在自己的的屋顶上安安装太阳能能发电系统统。但是各各国的条件件不同，发发展时期不不同，发展展基础也不不尽相同，遇遇到的困难难更是多种种多样，形形势复杂。但屋顶计计划依然受受到欢迎，屋屋顶计划今今后的发展展需要每一一个人的参参与和努力力。目前世界各各国都对太太阳能产业业采取了诸诸多鼓励性性策施，实实施了各种种长期的政政府计划，如如英国的百百

4、万“绿色住宅宅”建筑计划划，美国的的“百万太阳阳能屋顶计计划”，欧洲的的“百万屋顶顶计划”，日本的的“阳光屋顶顶计划”等等。各各国都不同同程度的制制定了一些些政策法规规，树立了了各个阶段段的目标计计划。正当世界太太阳能高速速发展，开开始成为全全球竞争产产业的时候候，我国国国内太阳能能的发展也也给我们带带来了希望望。令人振振奋的是，我我国太阳能能进入大规规模实用阶阶段条件成成熟。首先先表现在太太阳能利用用逐步形成成共识，政政府扶持力力度加大，并并随着京都都议定书的的签订和可可再生能源源法等相关关法律法规规的出台，为为我国太阳阳能发展提提供了政策策保障；其次是我我国太阳能能利用的相相关技术问问题都

5、得到到了较好的的解决，其其中包括CCVTPPWM最大大功率跟踪踪控制技术术、并网逆逆变技术、系统的实实时数据采采集和数据据传输技术术等，使我我国具备了了设计和建建造实用的的一定规模模的并网光光伏发电系系统的能力力；再者，我我国太阳能能屋顶计划划的应用前前景非常广广阔。我国国大部分地地区的太阳阳光强度都都满足光伏伏发电的基基本要求，而而且还拥有有许多太阳阳能丰富区区。这些都都为我国发发展太阳能能确立了前前提。如果果屋顶安装装上太阳能能发电系统统，勿庸置置疑，它将将会带给用用户巨大的的效益，并并拥有以下下几个非常常突出的优优点：（1）它可可以增强建建筑的美观观性。采用用“屋面瓦”来代替原原屋面上部

6、部分建筑瓦瓦片，既能能够进一步步减少建筑筑成本，又又能够达到到防水遮阳阳的效果。它与建筑筑融为一体体，外表独独特美观。另一方面面，它还能能带来一定定的旅游价价值。（2）光伏伏发电系统统一旦完成成，将大大大降低建筑筑物的能耗耗。据测算算，在标准准日照条件件（10000瓦/平方米）下下，安装太太阳能发电电系统，11平方米屋屋顶可获得得130-180瓦电电。这样建建筑物就可可以利用电电池组件所所发的电来来进行照明明，并且电电量过剩后后，还可拉拉电上网，获获取一点盈盈利。（3）光伏伏屋顶对环环境污染小小，并且能能够减排大大量CO2。据专家家预测，太太阳能电池池累计用量量达到6000MW，大大约相当于于

7、每年减排排二氧化碳碳59万吨。而据国国家电力部部统计，每每生产一度度电，大约约需要3550克左右右的煤。众众所周知，煤煤是温室气气体的主要要来源，而而太阳能光光伏发电就就能够减少少煤的燃烧烧。图1 BIIPV光伏伏发电系统统示意图其实，太阳阳能屋顶计计划除了以以上优点外，还还具有一定的的经济可行行性。虽然然经粗略估估计建造一一个光伏屋屋顶平均需需要15万元的的费用，但但它的发展展形势却很很乐观。据据预测，国国际上有可可能在20020年将将太阳能电电池的成本本由现在的的3-4美元元/WP降至至1美元/WPP，届时将将建造5000MW的的大工厂。同时，经经专家预测测知，一套套太阳能发发电系统寿寿命

8、可高达达20-25年，并且且在使用期期间基本无无需维护，因因此它的投投入基本只只需考虑初初始投资费费用。根据一些太太阳能公司司的估计，一一套太阳能能发电系统统的投资回回收期只需需12.55年，当然然这其中包包含政府的的补助（主主要通过上上网电价的的补贴，我我国的上网网电价是11.15元元/W，BIPVV示范项目目的补助可可达7.55至9元/W。获得得示范项目目补贴则成成本更低）。这样算来来，对于一个个家庭用户户来说，可可以净得112.5年年左右的盈盈利，它将将是一个比比较可观和和吸引人的的数字。二、BIPPV系统方方案和逆变变器选择我们提出的的光伏微型型逆变器系系统架构简简图如图2描述。系统统

9、架构主要要包括：（1）太阳阳能电池板板。进行能能量收集，光光电转换的的源头。一一般将电池池板组件置置于屋顶或或者接收太太阳光良好好的墙壁，空空旷地段。（2）太阳阳能微型逆逆变器模块块。将太阳阳能电池板板收集到的的电能通过过现代电力力电子技术术进行高效效功率变换换。将原始始电压电流流波动变换换的低压直直流电转换换成电压稳稳定的直流流电。关键键技术包括括：高效功功率变换，低低谐波技术术，并网技技术，并网网故障检测测技术等。（3）智能能电表。满满足新型智智能电网的的需要，将将各种功率率信息，微微型逆变器器工作状态态信息等进进行记录，存存储，传送送。（4）并网网发电。将将太阳能清清洁能源并并入电网，传

10、传送到电网网负载端。（5）能量量管理信息息处理单元元。将智能能电表获取取的各种信信息，进行行系统处理理。（6）本地地化监控系系统。可在在本地客户户端直接查查验各种功功率信息，工工作状态信信息，故障障信息等。（7）远程程监控单元元。可以将将系统的功功率信息，微微型逆变器器工作状态态信息，故故障信息等等进行远程程传送。传传送至客户户的远程监监控点。信信息可覆盖盖局域网，或或者Intterneet。传送送方式可分分为有线式式和无线式式。图2 光伏伏建筑系统统的架构图图1. 国内内外光伏建建筑一体化化（BIPPV）的发发展状态（1）国外外建筑一体体化（BIIPV）的的发展状态态美国是世界界上能量消消耗

11、最大的的国家，国国会先后通通过了“太太阳能供暖暖降温房屋屋的建筑条条例”和“节约能源源房屋建筑筑法规”等等鼓励新能能源利用的的法律文件件。在经济济上也采取取有效措施施，不仅在在太阳能利利用研究方方面投入大大量经费，而而且由国会会通过一项项对太阳能能系统买主主减税的优优惠办法。因此，美美国太阳能能建筑的发发展极为迅迅速，无论论是对太阳阳能建筑的的研究、设设计优化，还还是材料、房屋部件件结构的产产品开发、应用，以以及真正形形成商业运运作的房地地产开发，美美国均处于于世界领先先地位，并并在国内形形成了完整整的太阳能能建筑产业业化体系。美国于上个个世纪800年代初就就由新墨西西哥洲的洛洛斯阿拉莫莫斯科

12、学实实验室编制制出版了被被动式太阳阳房设计手手册。此外外，美国还还出版了许许多实用的的被动式太太阳房建筑筑图集，既既介绍成功功的设计实实例，也有有对太阳房房原理、构构造的详细细说明。这这些工具书书的发行和和一些样板板示范房屋屋的建立，对对美国公众众接受太阳阳房起到了了很好的促促进作用。比较著名名的示范建建筑有：位位于新泽西西州普林斯斯顿的凯尔尔布住宅；位于新墨墨西哥州科科拉尔斯的的贝尔住宅宅；位于新新墨西哥州州圣塔菲的的圣塔菲太太阳房；位位于加利福福尼亚州阿阿塔斯卡德德洛的阿塔塔斯卡德洛洛住宅，以以及位于新新墨西哥州州科拉尔斯斯的戴维斯斯住宅。这这些建筑采采用壁炉或或电散热器器作辅助热热源，但

13、太太阳能供暖暖率均在775%以上上，有的已已达到1000%，例例如阿塔斯斯卡德洛住住宅。早在上个世世纪40年代，美美国麻省理理工学院就就开始利用用太阳能集集热器作为为热源的供供暖、空调调系统研究究，先后建建成了号号实验太阳阳房。这些些实验太阳阳房，即是是最早的主主动式太阳阳房。到770年代以以后；又有有华盛顿近近郊的托马马森太阳房房和科罗拉拉多州丹佛佛市的洛夫夫太阳房等等主动式太太阳房的示示范建筑建建成。这些些太阳房的的成功运行行，说明太太阳能供热热、空调系系统在技术术上是完全全可行的，但但由于投资资较大，推推广普及程程度不及被被动式太阳阳房。直到到进入900年代，由由于开发出出更加高效效的太

14、阳集集热器和吸吸收式制冷冷机、热泵泵机组，应应用范围才才得以扩大大。日本在主动动式太阳房房的研究应应用领域也也处于世界界前列。11974年年日本通产产省制定了了“阳光计计划”，并并按此计划划建造了数数幢典型太太阳能采暖暖空调试验验建筑，如如矢崎实验验太阳房。而且多年年来日本的的太阳能采采暖、空调调建筑一直直稳步发展展，并已应应用于大型型建筑物上上。此外，法国国、德国、澳大利亚亚、英国等等发达国家家也拥有相相当先进的的太阳能建建筑应用技技术。著名名的集热蓄蓄热墙采暖暖方式即是是法国人菲菲利克斯特朗勃的的专利，法法国的奥代代洛太阳房房是该采暖暖理论转化化为实际应应用的第一一个样板房房。英国利利物浦

15、附近近的沃拉西西的圣乔治治郡中学，则则是直接受受益式太阳阳房最大和和最早的样样板之一。尽管英国国的太阳能能资源并不不丰富，该该所中学安安装的常规规采暖系统统却从未使使用过。最后值得一一提的是近近几年来在在发达国家家已有相当当发展水平平的“零能能房屋”，即即完全由太太阳能光电电转换装置置提供建筑筑物所需要要的全部能能源消耗，真真正做到清清洁、无污污染，它代代表了211世纪太阳阳能建筑的的发展趋势势。由于许许多国家的的政府（如如美国、德德国）都制制定了太阳阳能在国家家总能源消消耗中的所所占比例应应超过200%的计划划，相信这这种“零能能房屋”将将会有十分分良好的发发展前景。（2）国内内建筑一体体化

16、（BIIPV）的的发展状况况绿色健康住住宅根据国国家有关部部门的要求求，已进入入了试点应应用研究的的重点阶段段，而作为为可再生能能源的太阳阳能热利用用技术也同同时进入了了快速发展展时期，太太阳能热水水器真成为为广大民众众绿色家电电的首选。建设部相相继召开了了“太阳能能与建筑结结合应用研研讨会”，国国家有关部部门对这项项课题十分分重视并抓抓得很紧，建建设部、科科技部、经经贸委先后后分别下发发了建设设部建筑节节能“十五五”计划纲纲要、科技型中中小企业技技术创新基基金若干重重点项目指指南、新能源和和可再生能能源产业发发展“十五五”规划、关于于组织实施施资源节约约与环境保保护重大的的通知等等文件，强强

17、调并提出出课题开发发应用的目目标，明确确了发展的的重点和重重点支持的的具体项目目。为此，中中国建筑标标准设计研研究所承担担了编制建建筑工程行行业标准、建筑施工工工法、标标准设计图图集等“太太阳能供热热制冷成套套技术开发发与示范”的课题，为为太阳能与与建筑一体体化事业的的健康稳步步发展，也也为我们设设计单位承承担这项课课题的专项项设计提供供有利条件件。福州康康安康合太太阳能公司司20022年在“湖湖前兰庭”9幢别墅做做了第一个个太阳能与与建筑一体体化示范工工程，接着着又在福州州武警消防防大厦、泉泉州“中远远名城”，马马尾“时代代广场”商商住楼等多多处做了多多例大型的的太阳能集集中供热系系统工程，

18、已已全部通过过验收投入入使用，节节能效果显显著。据了解，目目前太阳能能利用与建建筑一体化化这项新课课题主要是是科研、院院校在研究究开发，一一些能源技技术开发公公司承担施施工安装，福福州康安康康合太阳能能技术开发发公司经过过多年的研研究、试验验和开发，拥拥有“太阳阳能吸热瓦瓦片”、“真空管太太阳能中央央热水器”、“不对对称太阳能能集热板”等多项国国家实用型型专利，该该公司利用用多项成果果，专业从从事太阳能能集中供热热建设，在在解决太阳阳能与建筑筑一体化上上取得很大大突破，已已经设计、安装了上上述介绍的的几项大工工程，积累累了很多的的实践经验验，取得了了可喜的成成绩。（3）光伏伏建筑一体体化的发展

19、展方向目前建筑物物空气温度度调节消耗耗着大量的的能量。在在我国，它它要占到建建筑物总能能耗的约770%。用用空调机和和燃煤来控控制室温不不仅消耗能能量，带来来外界的环环境污染，而而且并不能能给室内人人员带来健健康的环境境（虽然暂暂时它是舒舒适的）。在太阳能能用于采暖暖方面，除除造价较高高的被动式式太阳房有有一些示范范型建筑外外，还没有有大规模的的采用。主主动式太阳阳能供能由由于成本更更高，与我我国的经济济发展也是是远不相适适应。因此此，建筑供供能的主动动与被动相相结合的思思想及太阳阳能与常规规能源相结结合的思想想。按照房房间的功能能，采用不不同方案的的配合及交交叉，这样样可以大大大降低太阳阳能

20、用于建建筑供能的的一次投资资和运行成成本，使得得整个方案案在商业化化的意义下下具有可操操作性。被动采暖与与降温的意意义在于使使建筑本身身能量负荷荷大大降低低（节能率率约70%），使其其所要求主主动供能装装置提供的的能量大大大降低。也也就是说，它它将对昂贵贵装置的要要求降低。另外，被被动供能是是巧妙利用用自然条件件的变化来来调节室内内温度。我我们认为，建建筑物内空空气温度调调节技术发发展方向不不应当是改改变自然环环境来满足足人的要求求，而是应应当尽量巧巧妙地利用用并顺应自自然界来满满足人们对对健康和舒舒适的要求求。研究空空调的目的的应当是尽尽量减少人人工环境，而而不是相反反。主动供能的的意义在于

21、于保障建筑筑室内的舒舒适性增加加。在主动与被被动供能相相互配合组组成供能系系统的情况况下，整套套建筑供能能系统的设设备性能将将会提高，而而尺寸和造造价将会降降低。2. 建筑筑光伏（BBIPV）的的设计要素素（1）BIIPV的优优越性联网系统光光伏阵列一一般安装在在闲置的屋屋顶或墙面面上，无需额外外用地或增增建其他设设施，适用用于人口密密集的地方方使用。这这对于土地地昂贵的城城市建筑尤尤其重要。可原地发电电、原地用用电，在一一定距离范范围内可以以节省电站站送电网的的投资。对对于联网户户用系统，光光伏阵列所所发电力既既可供给本本建筑物负负载使用，也也可送入电电网。 夏季，处于于日照时，由由于大量制

22、制冷设备的的使用，形形成电网用用电高峰。而这时也也是光伏阵阵列发电最最多的时候候。BIPPV系统除除保证自身身建筑用电电外，还可可以向电网网供电，从从而缓解高高峰电力需需求。 由于光伏阵阵列安装在在屋顶和墙墙壁等外围围护结构上上，吸收太太阳能、转转化为电能能大大降低低了室外综综合温度，减减少了墙体体得热和室室内空调冷冷负荷，既既节省了能能源，又利利于保证室室内的空气气品质。避免了由于于使用一般般化石燃料料发电所导导致的空气气污染和废废渣污染，这这对于环保保要求严格格的今天与与未来更为为重要。由于光伏电电池的组件件化，光伏伏阵列安装装起来很简简便，而且且可以任意意选择发电电容量。 在建筑围护护结

23、构上安安等光伏阵阵列，可以以促进PVV部件的大大规模生产产，从而能能够进一步步降低PVV部件的市市场价格，这这对于BIIPV系统统的广泛应应用有着极极大的推动动作用。 大尺度新型型彩色光伏伏模块的诞诞生，不仅仅约了昂贵贵的外装饰饰材料（玻璃幕墙墙等），且使建建筑外观更更有魅力。 BIPV将将3年内占国内内市场的440建筑光伏占占全球光伏伏应用755中国的建筑筑光伏以BBIPV为为主形象工程将将是3年内建筑筑光伏市场场主体 图3 全球球光伏应用用的主流是是建筑光伏伏（2）建筑筑光伏的美美学要求光伏建筑首首先是一个个建筑，它它是建筑师师的艺术品品，就相当当于音乐家家的音乐，画画家的一幅幅名画，而而

24、对于建筑筑物来说光光线就是他他的灵魂，因因此建筑物物对光影要要求甚高。但普通光光伏组件所所用的玻璃璃大多为布布纹超白钢钢化玻璃，其其布纹具有有磨砂玻璃璃阻挡视线线的作用。如果光伏伏组件安装装在大楼的的观光处，这这个位置需需要光线通通透，这时时就要采用用光面超白白钢化玻璃璃制作双面面玻璃组件件，用来满满足建筑物物的功能。同时为了了节约成本本，电池板板背面的玻玻璃可以采采用普通光光面钢化玻玻璃。一个建筑物物的成功与与否，关键键一点就是是建筑物的的外观效果果，有时候候细微的不不协调都是是不能容忍忍。但普通通光伏组件件的接线盒盒一般粘在在电池板背背面，接线线盒较大，很很容易破坏坏建筑物的的整体协调调感

25、，通常常不为建筑筑师所接受受，因此光光伏建筑中中要求将接接线盒省去去或隐藏起起来，这时时的旁路二二极管没有有了接线盒盒的保护，要要考虑采用用其他方法法来保护它它，需要将将旁路二极极管和连接接线隐藏在在幕墙结构构中。比如如将旁路二二极管放在在幕墙骨架架结构中，以以防阳光直直射和雨水水侵蚀。普通光伏组组件的连接接线一般外外露在组件件下方，光光伏建筑中中光伏组件件的连接线线要求全部部隐藏在幕幕墙结构中中。例如：图4 光伏伏建筑美学学要求（3）建筑筑结构与光光伏组件电电学性能的的配合在设计光伏伏建筑时要要考虑电池池板本身的的电压、电电流是否方方便光伏系系统设备选选型，但是是建筑物的的外立面有有可能是一

26、一些大小、形式不一一的几何图图形组成，这这会造成组组件间的电电压、电流流不同，这这个时候可可以考虑对对建筑立面面进行分区区及调整分分格，使光光伏组件接接近标准组组件电学性性能，也可可以采用不不同尺寸的的电池片来来满足分格格的要求，以以最大限度度地满足建建筑物外立立面效果。另外，还还可以将少少数边角上上的电池片片不连接入入电路，以以满足电学学要求。（4）巧妙妙利用太阳阳能的建筑筑太阳能为保保护环境创创造了有利利条件，于于是许多建建筑学家巧巧妙利用太太阳能建造造太阳能建建筑。i）太阳能能墙：美国国建筑专家家发明太阳阳能墙，是是在建筑物物的墙体外外侧装一层层薄薄的黑黑色打孔铝铝板，能吸吸收照射到到墙

27、体上的的80%的太阳能能量。被吸吸入铝板的的空气经预预热后，通通过墙体内内的泵抽到到建筑物内内，从而就就能节约中中央空调的的能耗。ii）太阳阳能窗：德德国科学家家发明了两两种采用光光热调节的的玻璃窗。一种是太太阳能温度度调节系统统，白天采采集建筑物物窗玻璃表表面的暖气气，然后把把这种太阳阳能传递到到墙和地板板的空间存存储，到了了晚上再放放出来；另另一种是自自动调整进进入房间的的阳光量，如如同变色太太阳镜一样样，根据房房间设定的的温度，窗窗玻璃或是是变成透明明或是变成成不透明。iii）太太阳能房屋屋：德国建建筑师塞多多.特霍尔斯斯建造了一一座能在基基座上转动动跟踪阳光光的太阳能能房屋。该该房屋安

28、装装在一个圆圆盘底座上上，由一个个小型太阳阳能电动机机带动一组组齿轮，使使房屋底座座在环形轨轨道上以每每分钟转动动3厘米的速速度随太阳阳旋转。这这个跟踪太太阳的系统统所消耗的的电力仅为为该房太阳阳能发电功功率的1%，而该房房太阳能发发电量相当当于一般不不能转动的的太阳能房房屋的两倍倍。（5）建筑筑规范的安安全要求 建筑物需要要以玻璃作作为建筑材材料的下列列部位必须须使用安全全玻璃：i）7层及及7层以上建建筑物外开开窗；ii）面积积大于1.5的窗窗玻璃底边边离最终装装修面小于于500mmm的落地地窗；iii）幕幕墙；iv）倾斜斜装配窗、各类天棚棚（含天窗窗、采光顶顶）、吊顶顶；v）观光电电梯及其

29、外外围护；vi）阳台台、平台栏栏板；vii）公公共建筑物物的出入口口、门厅等等部位；viii）易遭受撞撞击，冲击击而造成人人体伤害的的其他部位位。（6）BIIPV和逆逆变器选择择图5 逆变变器在BIIPV系统统中的作用用通常光伏建建筑使用的的光伏板功功率一般在在几十千瓦瓦到二三百百千瓦，110KW以以上1000KW以下下的中型功功率逆变器器应用较多多，部分小小型家庭系系统，仍然然是5KWW以下小型型机适用。光伏建筑上上安装的电电池板很难难满足最佳佳光照角度度设计，并并处于复杂杂的外界环环境中，系系统设计时时，尽量将将不同环境境下的电池池板接入不不同逆变器器；拥有多多路MPPPT的产品品能够适应

30、应更灵活的的设计，节节省升本；能够与电电池板一对对一的微型型逆变器相相对能够生生产更多电电能。光伏建筑最最常用的薄薄膜电池组组件大部分分需要负极极接地，对对逆变器有有一定要求求。需要逆逆变器据有有隔离变压压器，使输输入输出之之间隔离，避避免产生直直流回路；通过技术术手段（如如静轨拓扑扑结构）达达到逆变器器负极输入入接近零电电位，范围围在RCDD检测阀值值之内。 微型逆变器器：微型逆变变器是与单单个光伏组组件相连，可可以将光伏伏组件输出出的直流电电直接变换换成交流电电并传输到到电网，具具有以下优优点：（11）保证每每个组件均均运行在最最大功率点点，具有很很强的抗局局部阴影能能力；（22）将逆变变

31、器与光伏伏组件集成成，可以实实现模块化化设计、实实现即插即即用和热插插拔，系统统扩展简单单方便；（3）并网逆变器基本不独立占用安装空间，分布式安装便于配置，能够充分利用空间和适应不同安装方向和角度的应用；（4）系统冗余度高、可靠性高，单个模块失效不会对整个系统造成影响。微型逆变器已经成为光伏建筑市场的一个新兴点，它让每一块光伏板都能发挥到最大的效能，为系统带来更大收益。 伴随着微型型逆变器的的发展，“交流组件件”这个概概念逐渐为为人们所认认知。从成成本角度考考量，微型型逆变器的的每瓦价格格略高于传传统逆变器器，使用微微型逆变器器使得整个个光伏系统统成本增加加3-4.5%，而而使用微型型逆变器大

32、大约能够为为整个系统统带来5%-25%的额外收收益。 图6 使用用微逆变器器有效降低低了局部阴阴影对输出出功率的影影响3. 光伏伏建筑和微微逆变器系系统设计（1）奇妙妙微逆变器器产品介绍绍太阳能微型型逆变器模模块的系统统框图如 REF _Ref315513095 h * MERGEFORMAT 图图 9所示。主主要包括：辅助电源设设计。提供供DSP芯片片，功率变变换IC，晶体体管，以及及监控单元元所需要的的直流母线线电压。良良好的辅助助电源设计计可以减小小待机功耗耗，是现在在主流产品品的重要竞竞争指标。同时辅助助电源设计计对降低整整机成本，减减小整机体体积都有很很大帮助直流转交流流逆变功率率变

33、换。属属于核心技技术部分。通过提出出的新拓扑扑架构，将将太阳能电电池的不稳稳定直流电电，通过高高频功率电电子，转换换成电压稳稳定，满功功率输出的的交流电，并并最终向电电网传送能能量。输出电磁干干扰（EMMI）滤波波器。电网网对于电磁磁干扰EMMI有严格格要求。因因此，本方方案采用两两级LC滤波器器方案。需需要针对EEMI滤波波器和功率率逆变单元元进行优化化设计。在在满足电网网要求前提提下，尽量量较少滤波波器体积。基于数字信信号处理DDSP芯片片的控制器器。DSPP芯片负责责功率变换换的控制算算法，最大大功率跟踪踪算法，起起停机，保保护功能。同时必须须融合并网网算法，并并网锁相，并并网故障检检测

34、，故障障处理。图7 微逆逆变器主板板实物图图8 奇妙妙微逆变器器实物图片片图9 微逆逆变器原理理框图奇妙微逆变变器技术参参数奇妙微逆变变器中国2200V/500Hz型号QM2400-CN直流输入建议组件SSTC功率率范围（WW）180-2280直流输入电电压范围（V）20-455直流最大输输入电压（V）55直流最大输输入电流（A）12交流输出额定输出功功率（W）200最大输出功功率（W）240额定输出电电流（A）1.05最大输出电电流（A）1.2额定输出电电压（V）220额定输出电电压范围（V）187-2242额定输出频频率（Hzz）50额定输出频频率范围（Hz）49.5-50.55支持最大微

35、微逆连接数数（台）15性能峰值效率95%CEC加权权效率94%最大功率跟跟踪效率99%输出功率因因数0.999最大THDD5%夜间功耗（mW）30使用额定工作温度-40oCC to +65ooC电磁兼容GB/T1177999安全规范GB/T1199399，IEC6621166使用寿命（年年）15结构尺寸（长宽宽高，毫米米）218113735重量（千克克）2.5封装额定IP65冷却自然备注序列号（0000077DEE89222）101112345588099101112345587555光伏组件ZQM型号ZQM-2240D-24最大功率（Wp）250尺寸（长宽宽高，毫米米）158080835最大

36、功率点点电压（VV）36.4最大功率点点电流（AA）5.2开路电压（V）45短路电流（A）5.55重量(KGG)15.5安装孔距 附平面面图 三、附件1. 逆变变器系统安安装安装奇妙微微逆变器系系统有以下下6个关键步步骤: （1） 将将奇妙微逆逆变器固定定到支架上上 （2） 连连接光伏面面板 （3） 连连接奇妙微微逆变器交交流线缆 （4） 系系统接地 （5） 安安装交流支支路接线盒盒 （6） 完完成奇妙微微逆变器系系统安装图图 步骤1 将将奇妙微逆变变器安装到到支架上注意事项：（1）安装装任何微逆逆变器之前前，确认公公共连接点点处电网电电压符合微微逆变器标标签上的电电压等级。（2）依据据与光伏

37、面面板接线盒盒或其它障障碍物距离离等标记出出微逆变器器在支架上上的位置，禁禁止将微逆逆变器安装装在阳光能能直接照射射的地方，微微逆变器和和上面光伏伏面板之间间至少相隔隔3厘米以上上。（3）如果果使用接地地垫圈将微微逆变器外外壳和光伏伏面板支架架相连，接接地垫圈必必须经过支支架制造商商认可，且且每个逆变变器至少需需要安装一一个接地垫垫圈。 步骤 2 连接奇妙微逆变变器与光伏伏面板 首先将光伏伏面板的正正极接头(母头)和微逆变变器的负极极接头(公头)相连。然然后将光伏伏面板的负负极接头(公头)和微逆变变器的正极极接头(母头)相连。每每台微逆变变器连接一一块光伏面面板。 步骤 3 连接奇妙微逆变变器

38、与交流线缆缆每台微逆变变器有3针母头和和公头各一一个，公头头侧交流线线长1.22米。通过过微逆变器器互相之间间公头和母母头相连就就可形成一一条交流支支路。 a. 每台台支路的第第一台微逆逆变器的交交流公头侧侧接上接线线盒。 b. 检查查支路上要要连接的微微逆变器数数目是否超超出逆变器器标签上的的规定值。 c. 连接接第一台微微逆变器的的交流母头头和相邻第第二台逆变变器的公头头，紧接着着第二台再再接相邻的的第三台，依依次完成整整个支路连连接。 d. 将支支路上最后后一台微逆逆变器上未未使用的交交流接头盖盖上保护端端盖。注意事项：（1）禁止止支路上安安装的微逆逆变器总数数超出逆变变器标签上上的规定值值。每条支支路都有一一个最大116A电流流断路