2014年《太阳能光伏发电技术》期末试卷及答案

2014年《太阳能光伏发电技术》期末试卷及答案

2011级《太阳能光伏发电技术》试卷

一、单项选择题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）

1. 在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐

射能基本上为一个常数。这个辐射强度称为___ _ __。

A．大气质量 B. 太阳常数C．辐射强度 D.太阳光谱

2．太阳能光伏发电系统的最核心的器件是______。

A．控制器 B. 逆变器C．太阳电池 D.蓄电池

3．太阳能光伏发电系统中，______指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。

A．孤岛效应 B. 光伏效应C．充电效应 D.霍尔效应

4．在太阳电池外电路接上负载后，负载中便有电流过，该电流称为太阳电池的______。

A．短路电流 B. 开路电流C．工作电流 D.最大电流

5．地面用太阳电池标准测试条件为在温度为25℃下，大气质量为AM1.5的阳光光谱，辐射能量密度为_____W/m2。

A．1000 B. 1367 C．1353 D.1130

6．蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比称为容量______。

A．输入效率 B. 填充因子C．工作电压 D.输出效率

7．蓄电池使用过程中，蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为_____。

A．自放电率 B. 使用寿命C．放电速率 D.放电深度

8．在太阳能光伏发电系统中，太阳电池方阵所发出的电力如果要供交流负载使用的话，实现此功能的主要器件是______。

A．稳压器 B. 逆变器C．二极管 D.蓄电池

9．当日照条件达到一定程度时，由于日照的变化而引起较明显变化的是______。

A．开路电压 B. 工作电压C．短路电流 D.最佳倾角

10．太阳能光伏发电系统中，太阳电池组件表面被污物遮盖，会影响整个太阳电池方阵所发出的电力，从而产生______。

A．霍尔效应 B. 孤岛效应C．充电效应 D.热斑效应

11．当控制器对蓄电池进行充放电控制时，要求控制器具有输入充满断开和恢复接通的功能。如对12V密封型铅酸蓄电池控制时，其恢复连接参考电压值为______。

A．13.2V B. 14.1V C．14.5V D.15.2V

12．太阳电池最大输出功率与太阳光入射功率的比值称为______。

A．填充因子 B.转换效率C．光谱响应 D.串联电阻

二、填空题（本大题共5小题，共10空，每空1分，共10分）

1．光伏发电是利用太阳能电池组件将能直接转变为的装置。太阳能电池组件(Solar Module)是利用半导体材料的电子学特性实现的一种材料，在广大的无电地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，也可以与区域电网并网实现互补。

2．独立光伏发电系统由以下几部分构成：1）2）3）4）5）

3．填充因子：与之比。

三、名词解释（本大题共2小题，共12分）

1. 双极硫酸盐化、H+抑制原理

2. 日照时间、日照时数、平均日照时数、峰值日照时数

四、简述题（本大题共4小题，每小题8分，32分）

1．简述光生伏打效应。

2．为什么VRLA蓄电池在使用过程中不需加水维护？

3．太阳能光伏发电系统要求光伏控制器有哪些基本功能？

4.简述准正弦波逆变器。

五、综合题（本大题共34分）

1．（本题16分）下图是并联型控制器电路图，叙述其工作原理。

2. （本题18分）设计太阳能路灯系统。济南地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5h，保证连续阴雨天数7天。两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天。济南地区峰值日照

时数约为3.424h。

2011级《太阳能光伏发电技术》答案一．选择题

1．B 2．C 3．A 4．C 5．A

6．D 7．D 8．B 9．C 10．D

11．A 12．B

二．填空题

1. 太阳能电能P-V转换

2．光伏阵列光伏控制器蓄电池组逆变器. 负载

3．太阳电池的最大功率开路电压和短路电流乘积

三、名词解释

1. 双极硫酸盐化：蓄电池放电过程将化学能转变为电能输出，负极失去电子被氧化为硫酸铅，正极得到电子还原为硫酸铅。由于两极活性物质均转化为PbSO4，所以常称为“双极硫酸盐化”理论。

H+抑制原理：蓄电池在充电末期，负极产生的氢气通过改变负极合金配方，采用新的合金材料（如铅钙合金），使氢在这种材料上放电（得电子）的电位提高了。这样氢离子在阴极放电得到抑制，不易产生氢气了。这种阴极合金工艺称为H+抑制原理。

2.日照时间: 是指太阳光在一天当中从日出到日落实际的照射时间。

日照时数时: 指在某个地点，一天当中太阳光达到一定副照度（一般以气象台测定的120W/m2为标准）时一直到小于此辐照度所经过的时间，日照时数小于日照时间。

平均日照时数: 是指某地的一年或若干年的日照时数总和的平均值。例如，某地2003年到2013年实际测量的年平均日照时数时2053.6h，日平均日照时数就是5.63h。

峰值日照时数: 是将当地的辐射量，折算成标准测试条件，（辐照度1000W/m2）下的时数。例如，某地某天的日照时间是8.5h，但不可能在这8.5h中太阳的辐照度都是1000 W/m2。而是从弱到强再从强到弱变化的。

例：若测得这天累计的太阳辐射量时3600 W/m2，则这天的峰值日照时数就是3.6h。

四．简答题

1. 所谓光生伏打效应就是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当两种不同材料所形成的结受到光辐照时，结上产生电动势。它的过程先是材料吸收光子的能量，产生数量相等的正﹑负电荷，随后这些电荷分别迁移到结的两侧，形成偶电层。光生伏打效应虽然不是瞬时产生的，但其响应时间是相当短的。

2．为什么VRLA蓄电池在使用过程中不需加水维护？

VRLA蓄电池在结构、材料上作了重要的改进，正极板采用铅钙合金或铅镉合金、低锑合金，负极板采用铅钙合金，隔板采用超细玻纤隔板，并使用紧装配和贫液设计工艺技术，整个VRLA蓄电池化学反应密封在塑料蓄电池壳内，出气孔上设有单向的安全阀。这种结构的蓄电池，在规定充电电压下进行充电时．正极析出的氧(02)可通过隔板通道传送到负极板表面，还原为水( H20)，由于VRLA蓄电池采用负极板比正极多出10%的容量，使氢气析出时电位提高，正极出现氧气先于负极出现氢气，氧气通过隔板通道或顶部到达负极,负极被氧化成硫酸铅，经过充电又转变成海绵状铅. 这是VRLA 蓄电池特有的内部氧循环反应机理，这种充电过程，电解液中的水几乎不损失，使VRLA蓄电池在使用过程中达到不需加水的目的。

3．光伏控制器应具有以下功能：

①防止蓄电池过充电和过放电，延长蓄电池寿命；

②防止电池板或光伏方阵、蓄电池极性接反；