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一直對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電很感興趣，通過上網(wǎng)以及各種渠道學(xué)習(xí)，研究可行性，計(jì)算相關(guān)參數(shù)；最后在家人的支持下，終于開工了，先曬曬施工圖 經(jīng)過了天兔臺(tái)風(fēng)的肆掠，體會(huì)到臺(tái)風(fēng)的威力；跟制作太陽(yáng)能板支架的師傅強(qiáng)調(diào)要用好的材料，可以抵御12級(jí)臺(tái)風(fēng)的級(jí)別才行，所以不銹鋼材都是用加厚的需要訂貨才行。
整體圖，一共是18塊200W的單晶硅太陽(yáng)能電池板，每個(gè)板子可以獨(dú)立拆卸，方便以后維護(hù)。
安裝之前需要先試好每塊板子的螺絲位是否正確，螺絲也是不銹鋼的，一勞永逸，不用考慮生銹問題。
做好的支架整體圖，待會(huì)需要四個(gè)人才可以抬起來，非常重
不銹鋼支柱底座，也是不銹鋼的，開孔非常困難，一共六條支柱。
這個(gè)是機(jī)柜，一共三層，最上面一層放置逆變主機(jī)和太陽(yáng)能控制器，斷路器等開關(guān)設(shè)備，第二、三層是電池位置，可以放置8個(gè)12V 200AH電池
12V 200AH太陽(yáng)能專用深循環(huán)電池，非常重，搬到6樓，手都快斷了
預(yù)留好開孔位，需要考慮儀表，布線，開關(guān)按鈕，風(fēng)扇等
完工效果圖
機(jī)柜上有輸出交流電壓，輸出交流電流，蓄電池電壓，機(jī)柜溫度，以及對(duì)應(yīng)的按鈕，風(fēng)扇開關(guān)，室外LED光管開關(guān)等，還有兩個(gè)預(yù)留開關(guān)。
18塊太陽(yáng)能電池板分為兩組，一組2串4并，另外一組2串5并，分別接60A太陽(yáng)能控制器；以下這個(gè)是自己DIY的匯接箱，可以實(shí)時(shí)直觀的看到目前太陽(yáng)能發(fā)電情況，紅色的是電壓，藍(lán)色的是電流，紅色電壓在帶負(fù)載的情況下可以達(dá)到55左右，空載的時(shí)候最高可以達(dá)到90左右（11月日照）藍(lán)色電流最高的一組可以達(dá)到23A左右（10塊板子）
機(jī)柜內(nèi)部情況，黑色的是6000W逆變主機(jī)（直流主供型，可以充分利用太陽(yáng)能發(fā)電，蓄電池沒有電的情況下會(huì)直接切換到市電，待蓄電池充滿又自動(dòng)切換回逆變供電，切換時(shí)候不會(huì)有任何感覺，無(wú)縫切換），藍(lán)色那個(gè)是雙電源自動(dòng)切換開關(guān)，如果關(guān)閉逆變主機(jī)則會(huì)自動(dòng)切換到市電，這個(gè)切換是有時(shí)延的，大概1秒左右，斷電有感覺。其它的就是斷路器和漏電保護(hù)開關(guān)。
2個(gè)60A的太陽(yáng)能控制器，具有很詳盡的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看功能，可以了解當(dāng)前電池電量，溫度，充電電流，電池電壓，發(fā)電安時(shí)數(shù)，用電安時(shí)數(shù)非常好用。有個(gè)8A的開關(guān)電源，主要用來提供儀表，機(jī)箱風(fēng)扇，室外LED光管12V直流供電用。幾個(gè)兩相和三相插座是測(cè)試用。
每一層都有一個(gè)散熱風(fēng)扇，目前溫度可以控制在30度以內(nèi)
雙電源切換開關(guān)
全景圖，中間太陽(yáng)能電池板之間的接縫考慮到漏水問題，使用了鋁箔纖維膠布，可以防曬，防水，而且不容易撕爛，粘性很強(qiáng)。
最下面有水槽，雨天接水可以用來澆菜淋花。
整體結(jié)構(gòu)，比較牢固，應(yīng)該可以抗擊臺(tái)風(fēng)。
每塊板子都使用MC4專用接口相連，維護(hù)便易，走線使用鐵線槽較為耐用，線槽下有四條防水LED光管，晚上非常亮。
讓師傅做了一個(gè)梯子，方便攀爬維護(hù)
一段時(shí)間后太陽(yáng)能電池板表面會(huì)積聚灰塵，從而使發(fā)電效率受到影響，需要定期對(duì)板子進(jìn)行清理。以下是太陽(yáng)能板子的清理利器（洗車用，帶水槍）
清潔后的板子煥然一新（最好選擇太陽(yáng)快下山的時(shí)候清理，這時(shí)候板子已經(jīng)涼下來，而且已經(jīng)不在發(fā)電狀態(tài)）
拋磚引玉的兩塊小板子，太陽(yáng)能應(yīng)急燈用，很方便，用它做過太陽(yáng)能仰角測(cè)試
太陽(yáng)能熱水器，用了幾年了，就是從它開始發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)能的好處。
這是衛(wèi)星天線，另外一個(gè)愛好
避雷器的安裝 直流避雷器，每路電池板接一個(gè)（最好安裝在保險(xiǎn)絲和斷路器后面），地線接機(jī)柜即可（要求是接最近的鋼架結(jié)構(gòu)）
交流避雷器（圖中黃色熱縮管包著的就是地線，還沒有找?guī)煾岛负媒涌?，只是?jiǎn)單的靠在鋼架上）
太陽(yáng)能直流電表改太陽(yáng)能電池供電（直流電流表需要至少DC 4V以上電壓供電最多28V，所以不能使用48V的太陽(yáng)能電池供電只能另外搞兩塊小板子專門供電。使用開關(guān)電源供電晚上沒有任何電流經(jīng)過也是浪費(fèi)，最重要的是兩個(gè)直流電流表使用一路開關(guān)電源供電容易燒毀，必須分兩路電流供電才能穩(wěn)定。）
太陽(yáng)能電池板只有巴掌大小 ，很可愛（外形尺寸：130×190×15MM 輸出電壓/電流：9V、260MA 功率：2W-2.3W）
專門做了一個(gè)不銹鋼支架支撐兩塊小板，DIY夾具固定在扶手上
安裝無(wú)線視頻監(jiān)控攝像頭以及網(wǎng)絡(luò)攝像頭，實(shí)現(xiàn)電視、手持2.4G無(wú)線視頻接收設(shè)備以及電腦、手機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控太陽(yáng)能發(fā)電情況。 2.4G無(wú)線影音傳輸設(shè)備，可以連接電視收看。
手持2.4G無(wú)線影音接收設(shè)備，無(wú)需開電視，快捷方便。
?？低?/u>C2網(wǎng)絡(luò)攝像頭，支持WIFI，可以實(shí)現(xiàn)在電腦手機(jī)遠(yuǎn)程查看。
用鋁合金材料DIY的攝像頭支架
攝像頭支架直接固定在機(jī)柜上，需要打開柜子的時(shí)候可以將支架向后撥。
可以在電腦上遠(yuǎn)程查看發(fā)電情況，也可以安裝專用軟件在手機(jī)上看，無(wú)需購(gòu)買網(wǎng)絡(luò)域名，配置很簡(jiǎn)單。
更換PC級(jí)雙電源自動(dòng)切換開關(guān)和安裝遠(yuǎn)程遙控?cái)嗦菲?/p> 二級(jí)遙控?cái)嗦菲鳎◣潆娤洌┛紤]到系統(tǒng)整合和美觀最后決定只使用內(nèi)里配件安裝
白色的兩個(gè)是3000米超遠(yuǎn)距離雙鍵遙控器，實(shí)際測(cè)試一樓遙控六樓不銹鋼機(jī)柜內(nèi)斷路器無(wú)壓力
PC級(jí)雙電源自動(dòng)切換開關(guān)，切換時(shí)間小于80MS，不會(huì)造成日常電器斷電（實(shí)測(cè)LED燈會(huì)閃一下，但是電視、洗衣機(jī)、冰箱等日常家用電器不會(huì)斷電）。
將PC級(jí)ATS開關(guān)和遙控?cái)嗦菲鞴潭ㄔ陔姽つ景澹ǚ尤訅杭埌澹┥先缓笤俟潭ㄔ谂潆姍C(jī)柜內(nèi)，用束線整理好電線完工圖。
可以根據(jù)用電情況在太陽(yáng)能和市電間自由隨意切換。
超遠(yuǎn)距離斷路器遙控開關(guān)
機(jī)柜內(nèi)設(shè)備安裝暫告一段落，繼續(xù)學(xué)習(xí)研究
安裝溫感降溫風(fēng)扇，導(dǎo)軌電表，以及從目前的3600W擴(kuò)容至6000W太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng) 12V溫控開關(guān)，目前設(shè)置25攝氏度啟動(dòng)
導(dǎo)軌電壓表、電流表，以及電度表
降溫風(fēng)扇，熱天很有用
雙溫控風(fēng)扇對(duì)逆變主機(jī)降溫
目前是18塊200W單晶硅太陽(yáng)能電池板，裝機(jī)容量是3600W，擴(kuò)容到30塊6000W系統(tǒng)（三組輸入，分別是2串4并、2串5并和2串6并，均使用60A太陽(yáng)能控制器接入）
DIY鉛蓄電池監(jiān)測(cè)器。使用多個(gè)電池串聯(lián)使用難免遇到一致性問題，為了延長(zhǎng)鉛蓄電池壽命，選用的100V直流電壓表帶上下限閃爍加聲音告警，不僅可以實(shí)時(shí)直觀檢測(cè)各個(gè)電池電壓情況，也可以及時(shí)對(duì)達(dá)到臨界電壓的電池使用做告警提示，每個(gè)電壓表對(duì)應(yīng)電池放置位置。
電池使用一段時(shí)間后最好用脈沖充電器進(jìn)行修復(fù)維護(hù)，以延長(zhǎng)電池壽命（為更換磷酸鐵鋰電池做準(zhǔn)備）
全套設(shè)備（通過網(wǎng)絡(luò)繼電器、DIY的Arduino機(jī)械開關(guān)模仿手指動(dòng)作遙控操作白色開關(guān)遙控器）
主機(jī)械機(jī)構(gòu)圖，使用舵機(jī)驅(qū)動(dòng)
先在面包板上測(cè)試驗(yàn)證程序接線
以下為視頻演示，太平洋不允許外鏈，因此只放上視頻截圖 用電腦遠(yuǎn)程控制Arduino開關(guān)演示視頻
用手機(jī)遠(yuǎn)程控制Arduino開關(guān)視頻
安裝效果圖
逆變主機(jī)版Arduino遠(yuǎn)程控制開關(guān)
考慮到開關(guān)微型化使用了Digispark kickstarter 微型 Arduino 開發(fā)板ATTINY85
被操作的逆變主機(jī)上的三檔船型開關(guān)（只需要用到正常開機(jī)I檔和關(guān)機(jī)檔）
可以在電腦或者手機(jī)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開啟光伏逆變主機(jī)，切換市電和光伏電，遠(yuǎn)控軟件可以設(shè)置定時(shí)開啟關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。
DIY網(wǎng)絡(luò)電表（通過網(wǎng)絡(luò)傳輸電壓，溫度，濕度等數(shù)據(jù)，也可以直接通過手機(jī)或者電腦查看WEB頁(yè)面） 服務(wù)端主機(jī)
客戶端主機(jī)（可以放置在客廳，辦公室或者任何有互聯(lián)網(wǎng)接入的地方，就可以實(shí)時(shí)查看當(dāng)前太陽(yáng)能使用情況，可以聲光報(bào)警，不需要打開視頻監(jiān)控查看）
通過Arduino可以方便的采集傳感器數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，然后通過路由器動(dòng)態(tài)域名的配置，在各類終端上都可以方便查看當(dāng)前太陽(yáng)能發(fā)電情況。
更換磷酸鐵鋰電池組 選擇的是深圳市杰斯銳爾科技有限公司生產(chǎn)的48V 240Ah磷酸鐵鋰電池。這個(gè)電池理論上可以存放12.3度電，無(wú)電池記憶效應(yīng)，可以使用到0%，持續(xù)放電電流200A，瞬間300A，壽命長(zhǎng)（設(shè)計(jì)理論壽命8年）。 電池組的整體外觀
電池型號(hào)銘牌，強(qiáng)悍到恐怖的電池組參數(shù)。
電池外殼可以定制尺寸，剛好塞入電池機(jī)柜。使用的是16Ah大單體電池（16串2并），定制保護(hù)板，附帶庫(kù)侖計(jì)（汽車用BMS管理系統(tǒng)，可以直觀看到剩余電量，電壓，電池溫度，電流等信息）。
庫(kù)侖計(jì)使用RS232接口與電池相連（電池端使用航空接頭，八線網(wǎng)線只使用其中四線）。
電池接口，安裝簡(jiǎn)便，除了正負(fù)極就是庫(kù)侖計(jì)航空接口，可以直接替換一般鉛蓄電池，還有一個(gè)電源開關(guān)可以控制電流關(guān)斷，非常實(shí)用。
非常好用的庫(kù)侖計(jì)，特別適合光伏發(fā)電儲(chǔ)能使用場(chǎng)景，可以直觀的看到各種信息，電流信息也是非常實(shí)用，正電流為當(dāng)前損耗大于充電電流，負(fù)電流表示充電電流大于使用損耗可以理解為電池在充電，零表示電流沒有使用或使用和充電相互抵消。
不錯(cuò)的智能無(wú)線電流、電壓、電量、功率雙向電表
離網(wǎng)光伏系統(tǒng)到目前為止算是告一段落（從設(shè)計(jì)，收集，儲(chǔ)能再到逆變，電源切換，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，遠(yuǎn)程控制），希望能給大家一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)分享，繼續(xù)我的學(xué)習(xí)研究。See you！
風(fēng)冷更換半導(dǎo)體制冷模塊對(duì)光伏逆變主機(jī)散熱 針對(duì)半導(dǎo)體制冷產(chǎn)生的冷凝水問題，DIY的冷凝水槽（鋁質(zhì)散熱片內(nèi)塞滿高吸水性海綿）
做好的冷凝水收集槽
完工圖（半導(dǎo)體制冷效果很不錯(cuò)，制冷快，噪聲低）
使用小K智能開關(guān)為半導(dǎo)體空調(diào)的制冷設(shè)置開啟關(guān)閉計(jì)劃
附設(shè)計(jì)圖紙以及部分資料（注意廣州的太陽(yáng)能電池最佳角度為16.13度，惠州緯度差不多，我最后定為18.81度） 最佳傾斜角一般和當(dāng)?shù)氐木暥扔嘘P(guān)，根據(jù)具體的情況其增減有所不同，以下可做參考： 城市 緯度θ（°） 最佳傾角（°） 哈爾濱 45.68 θ+3 長(zhǎng)春 43.9 θ+1 沈陽(yáng) 41.77 θ+1 北京 39.8 θ+4 天津 39.1 θ+5 南京 32.0 θ+5 太原 37.78 θ+5 鄭州 34.72 θ+7 西寧 36.75 θ+1 蘭州 36.05 θ+8 銀川 38.48 θ+2 西安 34.3 θ+14 上海 31.17 θ+3 長(zhǎng)沙 28.2 θ+6 廣州 23.13 θ-7 海口 20.03 θ+12 南寧 22.82 θ+5 成都 30.67 θ+2 貴陽(yáng) 26.58 θ+8 昆明 25.02 θ-8 拉薩 29.7 θ-8 合肥 31.85 θ+9 杭州 30.23 θ+3 南昌 28.67 θ+2 福州 26.08 θ+4 濟(jì)南 36.68 θ+6 一般情況也有直接取其緯度，或直接加5，加10
最后總結(jié)，一共使用18塊200W單晶硅太陽(yáng)電池板3600W系統(tǒng)，4個(gè)12V200AH電池串聯(lián)成48V，逆變器是48V 6000W的，可以支撐3臺(tái)2匹空調(diào)同時(shí)使用，兩層樓所有生活用電、以及網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控、自動(dòng)水泵、樓道燈都使用此逆變器供電，可以滿足日常生活需要。需要注意的是逆變器可以調(diào)節(jié)充電電流如果不想使用市電供電可以將此電流調(diào)節(jié)為零，那么就可以更加充分利用太陽(yáng)能發(fā)電。4個(gè)電池可以滿足一整晚用電，到第二天7、8點(diǎn)太陽(yáng)升起又繼續(xù)使用太陽(yáng)能供電，蓄電。不用自己花一分錢電費(fèi)。4個(gè)電池還是少了點(diǎn)，考慮到放電過快（兩組電池與一組相比電壓穩(wěn)定許多）和對(duì)大功率電器的支撐，現(xiàn)在已經(jīng)增加到8個(gè)電池一共是200 * 8 = 1600AH（因?yàn)槟孀兤饔须姵氐谋Ｗo(hù)機(jī)制，最多可以使用70%，折算起來大概可以使用到11.2度電），這樣可以在沒有陽(yáng)光的情況下使用1天左右（各個(gè)家庭用電情況不同，可以根據(jù)自己家庭用電情況增減）。現(xiàn)在用了幾天4個(gè)電池的話最多發(fā)電一天是11度多，因?yàn)闆]有更多電池充電，也用不了這么多電（8個(gè)電池還在測(cè)試中）。整套太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)花去近5萬(wàn)元，其中不銹鋼支架和機(jī)柜布線就花去了16000，還有就是電池太貴。自己做了很多前期學(xué)習(xí)研究才下手，總的來說還是對(duì)太陽(yáng)能很滿意，希望以后電池技術(shù)能有突破，可以存電更多，更耐用。相信以后太陽(yáng)能一定會(huì)更加普及。 |
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