嵌入式太阳能电源系统是一种可直接用于室内的太阳能电源系统。一、组成嵌入式太阳能电源系统主要由插框、RTU、监控单元、太阳能模块（又称光伏模块）、配电单元等组成。太阳能电源系统结构如下图所示
二、配置1.1、太阳能电源系统的配置见下表所示。
| 部件名称 | 配置 |
| 太阳能电源系统 | 监控单元 | 1台 |
| 太阳能模块：S48-3000 | 可选数量：1个～3个太阳能模块 |
| 配电单元 | 直流配电 | 防雷 | 直流侧防雷 |
| 太阳能 | 3路输入空开：3×63A/2P |
| 电池 | 1路电池输入开关：1×125A/4P |
| 负载输出 | 1路输出开关：125A |
| RTU | 温度控制 |
三、嵌入式太阳能电源系统主要特点
| 特点 | 描述 |
| 模块特性 | 太阳能模块具有最大功率点跟踪功能，最大功率点跟踪精度可达99.5％以上 |
| 太阳能输入电压正常工作范围宽至60Vdc～150Vdc |
| 太阳能模块最高效率高达98％以上 |
| 太阳能模块和整流模块功率密度高 |
| 模块特性 | 太阳能模块采用无损伤热插拔技术，即插即用，更换时间小于1分钟 |
| 太阳能模块有输出过压保护功能，包括：硬件过压保护和软件过压保护。软件过压保护方式有两种选择：一次过压锁死模式、四次过压锁死模式 |
| 电池管理 | 完善的电池管理：有电池保护功能，自动调压、无级限流、电池容量计算、自动均浮充转换、在线电池测试等功能 |
| 光、电互补管理 | 完善的光电互补管理功能，能够实现太阳能优先供电，最大限度利用太阳能； |
| 电量统计 | 负载耗电量、太阳能发电量、市电发电量、油机发电量； |
| 电池放电量、电池充电量 |
| 数据记录 | 可记录90天历史数据，历史数据可以上传； |
| 可记录200条历史告警记录； |
| 可记录10组电池测试数据 |
| 告警功能 | 完备的故障保护、故障告警功能 |
| 网络化设计 | 提供1路RS232接口、干接点等多种通讯接口，组网灵活，可实现近端软件升级，无人值守 |
| 人性化操作界面 | 液晶显示屏采用15度斜角设计，用户操作更直观方便； |
| 通过液晶显示屏可查询系统各项运行参数、统计数据、历史告警等； |
| 通过液晶显示屏可实现系统的手动控制 |
| 防雷保护 | 完善的交、直流侧防雷设计 |
| 节能设计 | 除了整流模块的休眠节能功能之外，还支持并优先使用太阳能输入给负载供电，充分利用太阳能绿色能源，达到节能减排的目的，减少温室气体的排放 |
| 户外型 | 系统防护等级达到IP55，可在户外使用。系统体积小巧，安装方便 |
| 系统 | 系统中所有设备都支持前维护 |
| 应用整流模块休眠技术、双稳态接触器、低功耗分流器和系统风机转速可调技术，使系统具有更突出的节能功能 |
| 远程监控 | 配置GPRS功能的Modem，通过提供数据到互联网服务器可实现远程监控 |
五、工作原理太阳能电池方阵通过太阳能模块将太阳能转化为－48V直流电，并通过汇接进入直流配电；提供给通讯设备使用。
正常情况下，电源系统运行在并联浮充状态，即太阳能模块、负载、蓄电池并联工作；太阳能模块除了给通讯设备供电外，还为蓄电池提供浮充电流。
正常情况下，太阳能正常供电，系统输出负载和蓄电池充电电流都由太阳能模块提供，如果太阳能模块输出功率不足以提供所有负载，由电池补充提供，维持通讯设备的正常工作。
当太阳能无法正常供电，系统输出负载由蓄电池提供能量，维持通讯设备的正常工作。当蓄电池放电持续一段时间后，达到油机启动的条件，监控单元发出油机启动信号。油机正常工作后，又可以给整流模块提供交流输入电源，由整流模块重新给通讯设备供电，并对蓄电池进行充电，补充消耗的电量。达到油机停止的条件，监控单元发出油机停止信号，油机关机。
监控单元采用集中监控的方式对太阳能配电、直流配电、油机功能进行管理，同时通过CAN通讯的方式接收太阳能模块的运行信息并进行相应的控制。监控还具有电池管理、负载下电保护、电池保护、信号采集和告警等监控功能，并能进行后台通讯。监控单元还可通过RS232方式连接本地计算机。
六、技术参数表太阳能电源系统的技术参数下表所示。
| 参数类别 | 参数名称 | 描述 |
| 环境条件 | 工作温度 | －20℃～＋45℃（SP48100） |
| 储存温度 | －40℃～＋70℃ |
| 相对湿度 | 5％RH～90％RH |
| 海拔高度 | ≤2000m（超过该高度需降额使用） |
| 其它 | 没有导电尘埃和腐蚀性气体，没有爆炸危险 |
| 太阳能输入 | 额定输入电压 | 68Vdc |
| 输入电压范围 | 60Vdc～150Vdc |
| 最大输入电流 | ≤62A（单路） |
| 直流输出 | 输出直流电压范围 | 42Vdc～58Vdc |
| 输出直流电压 | 54.0V |
| 输出直流电流 | 0～200A |
| 效率 | ≥96％，纯光模式下 |
| 机械参数 | 尺寸（mm） | 机柜 | 482（宽）×350（深）×356.3（高） |
| 太阳能模块S48-3000 | 42（1U宽）×285（深，不含把手）×135（3U高） |
| 重量（kg） | 机柜 | 23 |
| 太阳能模块S48-3000 | 3 |
| 参数类别 | 参数名称 | 描述 |
| 环境条件 | 工作温度 | －20℃～＋45℃（SPS48200/MMC1） |
| －40℃～＋45℃（SPS48200/MMD1） |
| 储存温度 | －40℃～＋70℃ |
| 相对湿度 | 5％RH～90％RH |
| 海拔高度 | ≤2000m（超过该高度需降额使用） |
| 其它 | 没有导电尘埃和腐蚀性气体，没有爆炸危险 |
| 工作模式 | 纯光模式 | －20℃～45℃ | 满功率输出4×3000W |
| 45℃～55℃ | 线性降低至4×2400W |
| 55℃～65℃ | 线性降低至0W |
七、应用方案介绍
方案一：针对偏远地区市电供供应困问题
工作模式： 首先在光照充足的情况下使用太阳能对负载供电，同时给电池充电；在光照不足时太阳能与电池同时给负载供电，当电池低压时启动油机通过整流模块给负载供电同时给电池充电。
方案二：针对太阳能叠光技术节约供电成本同时创收
工作模式：首先在光照充足的情况下使用太阳能对直流负载供电，同时给电池充电，直流输出通过逆变器输出交流供给交流负载（可以高效的利用太阳能，同时将富裕的能量卖给国家电网，也可以实现电网峰低谷的能源调配，创造更高的商业价值）；在光照不足时太阳能与电池同时给交直流负载供电，当电池低压时通过市电输入整流模块给负载供电同时给电池充电。
八、叠光方案与传统并网方案在通信基站中应用比较
| 叠光混合发电 | 并网发电 |
原理图 | 
| 
|
使用效率 | 系统效率高达98%以上。太阳能板通过MPPT控制器输出-48V直接和整流模块输出并接在一起供负载使用，太阳能充足时整流模块都在睡眠状态。 | 低，只有88%。通信基站多数是直流-48V供电，将并网逆变器发出的交流电供给机房的整流系统然后转换成-48V供给负载使用。一般并网逆变器效率的是96%，整流模块的效率是92%，2级转换后效率只有88%。 |
光伏 利用率 | 高，不受市电的影响。 | 低，并网逆变器具有孤岛保护功能，一旦市电出问题，逆变器立马停止输出，设备只能转向电池供电，太阳能就白白浪费掉。 |
可靠性 | 高，采用模块化、热插拔、N+X冗余设计，如果某个模块出问题或停电，整个系统还照样正常运行； | 差，市电出问题、逆变器出故障都会停止发电直接由电池供电，太阳能没有起到后备电源作用。 |
维护性 | 简单，系统采用模块化设计，如果模块出问题直接将坏的模块拔下来把好的模块往里一插即可，无需任何断电 | 复杂，逆变器出问题，还要将逆变器从墙上拆下来更换 |
安装 | 安装简单，应用场景多，可以将MPPT模块设计成嵌入插框方式，直接将整个插框插入到现有的机柜中 | 安装复杂，应用场景少，将逆变器固定在墙上 |
政策 | 不受政策影响，完全自己消纳有余量还可以售电 | 受政策影响大，主要的收益靠售电和政府的补助 |
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