桦甸德国阳光蓄电池办事处

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德国阳光蓄电池为解决西藏双湖县长期缺电现状，保证双湖县电力电量需求，实现双湖县人均用电达到小康目标，近日，深圳市科陆电子科技股份有限公司成功中标“西藏双湖县可再生能源局域网工程”，为项目提供离网箱式储能系统。

西藏双湖县被人们誉为“生命禁区”，这里平均海拔为5000米，气候极为恶劣，最低气温可达到零下40度，一年中大风天则多达200天，因此这对储能系统的耐候性、可靠性及高效性提出了极大的考验。科陆凭借雄厚的技术研发实力、深厚的行业应用经验及较强品牌影响力赢得客户青睐，负责为标段I的V/F源储能系统提供设备。标段I是此次招标项目三个标段中最大的单体标段，规模为3M/10.08MWh,共含6套集装箱电池组。该系统主要用于实现系统的调频调压，建立系统基础电网。同时，在该项目中科陆将启用其最新一代的储能系统设计，系统的能量密度、成本和循环次数都得到了整体优化。

科陆关注清洁能源、可再生能源和大规模储能技术的发展，深入研究光伏发电、光热发电、风力发电，并积极参与国内光伏储能项目的建设，先后完成黄河水电户用光伏系统及独立光伏电站项目、青海曲麻莱离网发电项目、青海祁连离网电站项目、新疆达坂城风力发电储能一体化电站项目，实现了西北无电地区几十万用户的“光明梦”。2015年，科陆作为青海省玉树无电地区电力建设工程的承建单位，克服了当地自然条件恶劣、海拔高、牧民居住分散等困难，历经600多天，为当地牧民现场发放户用光伏电源系统40532套（总容量12970.24kW），为玉树地区建设独立光伏电站143座（总容量5980kW）。

1.德国阳光蓄电池设定工作频率NCV8852的工作频率，可根据如下公式设定：


…………(7)
当设置为170kHz时，将ROSC开路即可。
2.占空比最高工作电压下，占空比最小为：


3.选择电感
电感主要有纹波电流ΔI决定。通常将ΔI设定为典型输入电压下，最大输出电流的30%~50%，这里取为30%.




考虑30%的裕量，选取电感的直流电流大于3.2A，饱和电流大于3.9A.选取WURTH电感744770122，感值22uH，直流电阻45m?，最大直流电流4.1A，最大饱和电流5A. 4.选取电流检测电阻


…………(11)
VCL：过流门限电压，为100mV.ICL：过流保护电流值，设定限流值为最大峰值电流的1.3~1.5倍。
选取25m?采样电阻，过流保护值设为4A. 5. MOSFET选择MOSFET承受的最高电压为VINMAX ，考虑到抛负载保护，选取耐压40V以上的MOS.MOSFET的损耗，可由以下公式估算，导通损耗：


tON， tOFF为MOSFET开通和关断时间。
ISINK：为驱动下拉电流，NCV8852的驱动下拉电流典型值为200mA.
ISRC：为驱动的输出电流，NCV8852的驱动输出电流典型值为200mA
选取ONSEMI的NVTFS5116PL，耐压60V，导通电阻Rdson=52m?@VGS=10V， QGD=8nC，封装u8FL，参考热阻(芯片结温到环境温度)47OC/W.由QGD可先计算出MOSFET的开通关断时间为：


计算MOSFET功耗：在最高输入电压下


TA_MAX为最大环境温度，车载USB电源一般要求为85oC.150oC为最大结温。
在最低输入电压下


MOSFET的结温为


6.续流二极管的选择续流二极管上的最大反向压降为VINMAX ，流过二极管的最大峰值电流为2.96A，流过二极管的最大平均电流为


…………(18)
建议二极管正向电流为流过二级管的平均电流的1.5倍。这里选取ONSEMI的MBRA340, 最大正向平均电流为3A， 反向耐压40V， SMA封装，参考热阻为81oC/W。2.5A，100oC结温时的正向导通压降约为0.32V
二极管损耗(忽略寄生电容产生的损耗)为：


7.输出电容的选择
输出电容纹波主要由两部分组成，一部分为电容ESR产生的纹波，另一部分为电容产生的纹波。


如果选取电解电容，需要保证输出电容电流的有效值要小于电解电容允许的最大纹波电流。
选取22uF的瓷片电容，ESR产生的纹波可忽略，则输出纹波为：


8.输入电容的选择忽略电感电流纹波，输入电容电流的有效值为：


…………(25)
如果选择电解电容，需要保证输出电容电流的有效值要小于电解电容允许的最大纹波电流。
9.反馈电阻根据公式：


…………(26)
VFB=0.8V，选取RFB1=10K，则RFB2=52.5K
10.补偿电路的设定
NCV8852采用峰值电流模式控制。
考虑简化的峰值电流模型(不考虑斜坡补偿)。如图5所示：


图5.简化的峰值电流模型RO为等效的负载电阻。


系统有一个极点，和一个零点。如果用瓷片电容，则可以忽略由ESR产生的零点。
NCV8852采用的电压型运放，其反馈电路如图6所示。


图6. NCV8852输出电压误差放大器写出VO到VCOMP的传递函数


…………(29)

全固态敏化二氧化钛太阳能电池结构示意图

全固态敏化太阳能电池主要由透明导电基片、致密二氧化钛层、染料敏化的多相结和金属电极组成。其中，引入致密二氧化钛层是为了防止导电基片与空穴传输材料直接接触而造成短路。染料敏化的多相结主要含多孔二氧化钛膜、染料、空穴传输材料和一些添加剂。 

全固态敏化太阳能电池的工作原理是，多相结中的染料的电子受到能量低于二氧化钛禁带宽度的光激发跃迁至激发态，然后注入到二氧化钛的导带内，而染料分子自身转变为氧化态。注入到二氧化钛中的电子富集于导电基底，并通过外电路流向金属电极。处于氧化态的染料分子通过空穴传输层得到电子（或者说染料分子中的空穴注入空穴传输层，并最终到达金属电极而得到还原。与液态电解质染料敏化太阳能电池相同，在整个过程中各种物质表观上没有发生变化，而光能转化为电能。

除全固态敏化太阳能电池之外，染料敏化太阳能电池未来的发展方向还包括以下几个方面：高效电极(光阳极和对电极)的低温制备和柔性化；廉价、稳定的全光谱染料的设计和开发；液体电解质的封装和高效固态电解质的制备及相关问题的解决等。

5 总结

目前，染料敏化太阳能电池已经发展到向产业化过渡的阶段。在现有技术的基础下，进一步降低成本、提高效率和稳定性、推进工业化的进程是必然的发展趋势，染料敏化太阳能电池相对其它类型太阳能电池具有巨大的价格优势，虽然现在还存在一些问题，但我们相信在不久的将来，随着技术的进一步发展，这种太阳能电池将具有十分广阔的应用前景。

销售：王浩

电话：18001283863

BB蓄电池： www.bbdianchiwang.com