家用超大太阳能板发电系统（大功率家用太阳能发电系统）

本文以一实例讲述如何以低成本安装一套实用大功率家用太阳能发电系统，能够满足家用空调、水泵、照明等家用电器的用电需求。读者也可以据此根据自己用电实际情况缩小或扩大功率。一句话实用、低成本。

第一部分 太阳能发电系统原理、设备选型概述

图一

先看原理图一

组成：1、太阳能电池板；2、太阳能控制器；3、电池组；4、逆变器

原理：太阳能电池板发出电能，经太阳能控制器调整后给电池充电，储存在电池的电能可以通过逆变器对外输出220V交流电，满足家用电器的需求。白天太阳能电池板可以一边给电池充电，一边经逆变器输出220V交流电。晚上由电池供电给逆变器输出220V交流电。

一、确定用电需求： 1、水泵300W；2、4台1HP空调3000W；3、照明700W；4、其它家用电器约7000W。总用电功率约110000W。同时使用系数设0.7，因此实际使用功率：11000W*0.7=7700W。

二、逆变器选择

1、确定逆变器功率。根据用电器功率总和 单台电机最大功率*7倍。本例中，实际使用功率7700W，单台电机最大功率为空调约700*7=4900W。两项合计约13Kw（本文全部按概算，不作具体计算）。因此需选择15Kw以上的逆变器。

2、逆变器种类。逆变器分工频和高频。工频逆变器由于有大变压器作缓冲输出，舜时功率是额定功率2倍，对于电机启动有帮助，相对寿命长一些，因此在本例中可以选用10-12KW的工频逆变器。对于高频逆变器，由于没有大变压器作缓冲，则只能选择15KW以上的逆变器。

逆变器输入电压通常分两类（1）12-120V；（2）192V以上。第一类通常用MOS管，成本低。第二类通常用IGBT管，成本稍高。

综合考虑，本例实际使用192V，20KW高频逆变器。

3、目前市场上光伏逆变器，大都是带有无人值守功能的工频逆变器，采用电池优先模式，当电池电压低于保护电压时，自动切换到市电供电。当电池充电至某一电压时，自动切换至电池供电。

注意，一定要选择正弦波逆变器，不能选择方波逆变器。否则会损坏部分用电器，这里不再展开讲。

三、电池选择

1、电池种类选择。目前储能电池主要有三种：（1）蓄电池(最好是胶体电池)（2）磷酸铁锂电池（3）三元锂电池。蓄电池循环寿命约500次，维护方便；磷酸铁锂电池循环寿命约2000次，安全，但维护不方便，需要加装专用均衡装置。三元锂电池循环寿命约800-2000次，不安全，维护不方便，需要加装专用均衡装置。综合考虑，本例实际选用磷酸铁锂电池。

2、电池容量。本例中，由于空调是用电大户，考虑有3台空调可以开一个晚上，并兼顾照明和其他用电量，考虑需用18KWh（18度电）的电池容量。综合考虑，本例实际选用24.3KWh容量电池，按0.7放电容量计算。

3、电池组电压。电池组的总电压由逆变器输入电压决定。本例逆变器输入电压是192V。单个蓄电池电压是12V，需要16节电池组成192V。单个磷酸铁锂电池电压3.2V，需要60节电池组成192V。单个三元锂电池是3.7V，需要52节电池组成192V。

4、均衡装置。由于选择磷酸铁锂电池，需要加装专用均衡装置。单个磷酸铁锂电池电压3.2V，需要60串电池才能组成192V直流电，供逆变器使用。目前超过60串的均衡装置成本较高。出于成本考虑，本例实际选用沃特玛均衡装置。

重要说明，均衡装置需要动手能力较强的人才能考虑，否则还是选用胶体电池，免去很多麻烦，而且组装速度快，缺点是寿命短，请自行选择。

四、太阳能控制器选择

太阳能控制器分降压型和升压型。升压型控制器貌似效率更高，但只适用小功率、小电流的方案。本例选用降压型大功率太阳能控制器。

优先选用MPPT太阳能控制器，以最大限度发挥太阳能电池板的效能。

太阳能控制器根据所需充电电压及充电电流决定。本例中，由于选用192V电压，太阳能控制器也需匹配192V电压。目前市面上超过120V电压的太阳能控制器成本太高。因此本例中选择了由两台96V太阳能控制器串联的方式给电池充电，目的是降低成本。

充电电流由太阳能电池板的总功率确定。本例中，单块电池板，最大电流为10A。两块并联，最大电流为20A。因此选用太阳能控制器，最大电流大于20A即可。本例选用96V ，28A的太阳能控制器。

五、太阳能电池板

太阳能电池板分为单晶和多晶。单晶的效率会高一些。多晶的阴雨天效率会好一些。自己看需求使用。本例选用单晶太阳能电池板。还有一种软膜的，因为成本比较高在这里不介绍了。

太阳能电池板的规格和参数。规格、参数类型品种太多，不一一介绍。尽量选用性价比高的就可以。本例选用规格1000X2000X40，45V，10A的太阳能电池板。

组合方式。同一规格、参数的电池板可按需自由串、并联。如果参数不一致，串联的尽量参数相同或接近，因为出力是按最小哪个电流为限。本例采用三块串联再两组并联的方式分别给两个太阳能控制器供电。

单组电池板参数：电压=45V×3=135V，电流10A。两组并联后电压:135V，电流20A。

由于本例中，选用的电池板参数不一致 ，实际太阳能控制器最大输出参数为108V，17A。

（第二部分将会详细介绍电气线路图、安装方法、参数调整）