储能应急电源车太阳能辅助系统的设计

0 前言

在我国社会经济不断发展的过程中，重视供电的连续性是当前保电工作的重点。在开展保电工作时，为了有效预防电力系统的突发故障，可以以新能源储能保供电移动试验及电源技术为主展开研究；可以在市电断电的情况下，应用新能源应急电源车，从而达到供电目的。在对新能源应急电源车进行设计和研究时，需要保证电力供应能够无缝衔接，确保运行设备由市电供电转化为应急电源供电的稳定性与连续性，防止设备出现间断运行的情况，这样就可以最大程度地降低因停电事故带来的损失。新能源应急电源车在野外作业的过程中，需要保证其供电的稳定性与持续性，这就对储能应急电源的储能电量有更高的要求。充足的储能电源能够降低停电事故的不利影响。为了能够尽可能地提高新能源应急电源车的应用效益，需要加强对它的创新以及对清洁可再生稳定辅助电源系统的设计与研究。

1 太阳能辅助系统

在太阳能光伏电源系统的设计过程中，主要包括软件设计和硬件设计2个部分。一般要先从软件设计出发，保证太阳能光伏电源系统的稳定性。通常在软件设计的过程中，要准确地计算负载、用电量等；还要完成计算太阳能电池方阵辐射量的作业，对太阳能电池、蓄电池用量的匹配性进行优化设计。一般情况下，在设计太阳能光伏电源系统的软件时，必须保证计算结果的准确性，特别是太阳能电池方阵安装倾角的计算结果会在一定程度上影响太阳能光伏电源系统接收的太阳辐射能量。因此，需要对计算结果进行多次核对，保证结果的精准性。在系统运行时，还要对系统的具体状况进行预测，并分析系统的经济效益[1]。而在硬件设计的过程中，主要是完成太阳能光伏电源系统的负载选型以及其他设计工作，例如在对太阳能电池蓄电池进行选型时，要充分考虑太阳能电池的支架，提高逆变器选型的合理性。与此同时，还要完成对控制和测量系统的设计工作。

在设计大型太阳能电池发电系统时，要加强对方阵场地的设计，提高防雷接地设计的合理性和有效性，并且要开展有效的配电系统辅助电源选型和设计工作。在开展太阳能光伏电源系统整体设计工作时，要注意软件设计（包括辐射量、安装倾角以及系统优化等）的计算工作量比较大，也比较复杂，一般可以由计算机来完成，这样就可以保证计算结果的稳定性和准确性。如果对结果的要求不严格，可以进行估算，从而提高计算的速度。太阳能发电系统主要由太阳能电池板、逆变控制器以及蓄电池等组成。在对该部分进行设计时，必须以太阳能电池板的使用环境为基础，合理选择充电模式，市电互补输出且市电优先、逆变优先等都是常用模式。定时逆变、定时市电以及定时开关睡眠等功能可以确保应急电源车内空调、风机和电缆卷盘等设备电源的稳定性[2]。储能应急电源车如图1所示。

2 太阳能辅助系统设计要点

2.1 电池板设计安装

合理地对太阳能电池板进行选型是太阳能光伏电源系统设计过程中的重要内容。一般情况下，需要对不同类型的太阳能电池板进行研究和分析，并选择合适的太阳能电池板。目前，在太阳能电池板选型的过程中，半柔性太阳能板的应用比较普遍。在具体使用过程中，该太阳能电池板可以在应急电源车的车顶安装太阳能电池板组件，共20片，1组串联4个，共5组。该太阳能电池板在应用中的机械强度比较高，可以有效保护太阳能电池板在运输、安装与应用过程中的稳定性，避免因为振动与冲击等对太阳能电池板产生不利影响，还可以有效抵抗冰雹的冲击力；太阳能电池板的密封性也比较好，可以达到防风、防水以及隔绝大气条件的要求，有利于降低太阳能电池板的腐蚀概率；并且太阳能电池板的电绝缘性能也比较稳定，可以在一定程度上抵抗紫外线辐射。除此之外，在太阳能电池板的应用过程中，要充分考虑具体的应用要求，根据要求对工作电压以及输出功率进行设计，使其能够与应急电源车电压、电流以及功率输出的要求相适应。在连接时，使用串并联方式有利于降低效率损失，提高太阳能电池板的可靠性以及稳定性。

安装半柔性太阳能板有以下5个步骤：1）要在应急电源车的车厢顶棚安装太阳能电池板支架，并根据电池板的尺寸保证支架和基板的固定效果。2）需要选择具有较强耐高温特性的双面泡棉胶对太阳能电池板进行粘贴安装。在粘贴时，需要利用太阳能专用密封硅胶进行粘贴，从而保证粘贴的牢固性。3）在走线时，必须正确连接车厢顶棚的太阳能电池板，然后将总线引入车内，再将用电设备与逆变控制器的负载端口进行连接。4）电池连接作业完成后，要及时对车厢内部蓄电池与逆变器控制器的电池端口进行连接。5）需要连接逆变控制器，同时正确连接太阳能电池板正负极和逆变控制器的光伏正负端口[3]。安装效果如图2所示。

文章来源：《太阳能学报》 网址: http://www.tynxbzz.cn/qikandaodu/2021/0610/1183.html