本文以一實例講述如何以低成本安裝一套實用大功率家用太陽能發電系統，能夠滿足家用空調、水泵、照明等家用電器的用電需求。讀者也可以據此根據自己用電實際情況縮小或擴大功率。一句話實用、低成本。

第一部分 太陽能發電系統原理、設備選型概述

圖一

先看原理圖一

組成：1、太陽能電池闆；2、太陽能控制器；3、電池組；4、逆變器

原理：太陽能電池闆發出電能，經太陽能控制器調整後給電池充電，儲存在電池的電能可以通過逆變器對外輸出220V交流電，滿足家用電器的需求。白天太陽能電池闆可以一邊給電池充電，一邊經逆變器輸出220V交流電。晚上由電池供電給逆變器輸出220V交流電。

一、确定用電需求： 1、水泵300W；2、4台1HP空調3000W；3、照明700W；4、其它家用電器約7000W。總用電功率約110000W。同時使用系數設0.7，因此實際使用功率：11000W*0.7=7700W。

二、逆變器選擇

1、确定逆變器功率。根據用電器功率總和 單台電機最大功率*7倍。本例中，實際使用功率7700W，單台電機最大功率為空調約700*7=4900W。兩項合計約13Kw（本文全部按概算，不作具體計算）。因此需選擇15Kw以上的逆變器。

2、逆變器種類。逆變器分工頻和高頻。工頻逆變器由于有大變壓器作緩沖輸出，舜時功率是額定功率2倍，對于電機啟動有幫助，相對壽命長一些，因此在本例中可以選用10-12KW的工頻逆變器。對于高頻逆變器，由于沒有大變壓器作緩沖，則隻能選擇15KW以上的逆變器。

逆變器輸入電壓通常分兩類（1）12-120V；（2）192V以上。第一類通常用MOS管，成本低。第二類通常用IGBT管，成本稍高。

綜合考慮，本例實際使用192V，20KW高頻逆變器。

3、目前市場上光伏逆變器，大都是帶有無人值守功能的工頻逆變器，采用電池優先模式，當電池電壓低于保護電壓時，自動切換到市電供電。當電池充電至某一電壓時，自動切換至電池供電。

注意，一定要選擇正弦波逆變器，不能選擇方波逆變器。否則會損壞部分用電器，這裡不再展開講。

三、電池選擇

1、電池種類選擇。目前儲能電池主要有三種：（1）蓄電池(最好是膠體電池)（2）磷酸鐵锂電池（3）三元锂電池。蓄電池循環壽命約500次，維護方便；磷酸鐵锂電池循環壽命約2000次，安全，但維護不方便，需要加裝專用均衡裝置。三元锂電池循環壽命約800-2000次，不安全，維護不方便，需要加裝專用均衡裝置。綜合考慮，本例實際選用磷酸鐵锂電池。

2、電池容量。本例中，由于空調是用電大戶，考慮有3台空調可以開一個晚上，并兼顧照明和其他用電量，考慮需用18KWh（18度電）的電池容量。綜合考慮，本例實際選用24.3KWh容量電池，按0.7放電容量計算。

3、電池組電壓。電池組的總電壓由逆變器輸入電壓決定。本例逆變器輸入電壓是192V。單個蓄電池電壓是12V，需要16節電池組成192V。單個磷酸鐵锂電池電壓3.2V，需要60節電池組成192V。單個三元锂電池是3.7V，需要52節電池組成192V。

4、均衡裝置。由于選擇磷酸鐵锂電池，需要加裝專用均衡裝置。單個磷酸鐵锂電池電壓3.2V，需要60串電池才能組成192V直流電，供逆變器使用。目前超過60串的均衡裝置成本較高。出于成本考慮，本例實際選用沃特瑪均衡裝置。

重要說明，均衡裝置需要動手能力較強的人才能考慮，否則還是選用膠體電池，免去很多麻煩，而且組裝速度快，缺點是壽命短，請自行選擇。

四、太陽能控制器選擇

太陽能控制器分降壓型和升壓型。升壓型控制器貌似效率更高，但隻适用小功率、小電流的方案。本例選用降壓型大功率太陽能控制器。

優先選用MPPT太陽能控制器，以最大限度發揮太陽能電池闆的效能。

太陽能控制器根據所需充電電壓及充電電流決定。本例中，由于選用192V電壓，太陽能控制器也需匹配192V電壓。目前市面上超過120V電壓的太陽能控制器成本太高。因此本例中選擇了由兩台96V太陽能控制器串聯的方式給電池充電，目的是降低成本。

充電電流由太陽能電池闆的總功率确定。本例中，單塊電池闆，最大電流為10A。兩塊并聯，最大電流為20A。因此選用太陽能控制器，最大電流大于20A即可。本例選用96V ，28A的太陽能控制器。

五、太陽能電池闆

太陽能電池闆分為單晶和多晶。單晶的效率會高一些。多晶的陰雨天效率會好一些。自己看需求使用。本例選用單晶太陽能電池闆。還有一種軟膜的，因為成本比較高在這裡不介紹了。

太陽能電池闆的規格和參數。規格、參數類型品種太多，不一一介紹。盡量選用性價比高的就可以。本例選用規格1000X2000X40，45V，10A的太陽能電池闆。

組合方式。同一規格、參數的電池闆可按需自由串、并聯。如果參數不一緻，串聯的盡量參數相同或接近，因為出力是按最小哪個電流為限。本例采用三塊串聯再兩組并聯的方式分别給兩個太陽能控制器供電。

單組電池闆參數：電壓=45V×3=135V，電流10A。兩組并聯後電壓:135V，電流20A。

由于本例中，選用的電池闆參數不一緻 ，實際太陽能控制器最大輸出參數為108V，17A。

（第二部分将會詳細介紹電氣線路圖、安裝方法、參數調整）