Zusammensetzung: Die Photovoltaikanlage besteht grundsätzlich aus vier Teilen: 1. Solarzellenmodule; 2. Batteriepack; 3. Batterielade- und -entladeregler, auch DC-Regler genannt; 4. DC-Last oder AC-Last. Handelt es sich bei der Last um Wechselstrom, sollte zusätzlich ein AC-Wechselrichter für die AC-Last vorhanden sein, der zusammen mit der AC-Last als DC-Last-Subsystem betrachtet werden kann.
Prinzip: (1) Solarzellenmodule erzeugen unter Sonneneinstrahlung Photovoltaikspannung und Fotostrom und sind die Stromerzeugungsgeräte von Photovoltaikanlagen. Sie geben Gleichstrom aus, der vom Lade- und Entladeregler zum Laden der Batterie eingestellt wird. Der Ladevorgang ist der Prozess der Energiespeicherung.
(2) Eine Batterie ist der Energiespeicher einer Photovoltaikanlage. Tagsüber wandeln Photovoltaikzellen Sonnenenergie in elektrische Energie um. Durch Laden der Batterie wird elektrische Energie anschließend in chemische Energie umgewandelt. Nachts stellen die Solarzellen die Stromerzeugung und den Ladevorgang ein, und die Batterien beginnen, die Ladung zu entladen. Chemische Energie wird dann in elektrische Energie umgewandelt, um die Lichtquelle zu versorgen. Eine komplette Photovoltaikanlage durchläuft also tagsüber und nachts eine Reihe von Energieumwandlungen: Sonnenstrahlungsenergie → elektrische Energie → elektrochemische Energie → elektrische Energie → elektrooptische Beleuchtung.
(3) Der intelligente Lade- und Entladeregler spielt eine äußerst wichtige Rolle bei der Energieumwandlung von Photovoltaikanlagen. Dieser Regler verfügt über eine erweiterte Lade- und Entladesteuerung sowie eine Reihe von Schutzfunktionen wie Überladeschutz, Tiefentladeschutz, Überlastschutz und Verpolungsschutz. Die Leistung von Photovoltaikanlagen hängt eng mit dem Regler zusammen, und man kann sagen, dass der Lade- und Entladeregler das Herzstück von Photovoltaikanlagen ist. Derzeit werden die in Photovoltaikanlagen eingesetzten Lade- und Entladeregler insbesondere während des Ladevorgangs von Mikrocontrollern genau überwacht, was die Systemzuverlässigkeit erheblich verbessert.
