家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)

《家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要隨著一系列動(dòng)力技術(shù)的發(fā)明，能源技術(shù)的革新帶動(dòng)人類(lèi)社會(huì)日益進(jìn)步，對(duì)社會(huì)發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用。但能源需求消耗的大幅度提高以及隨之而來(lái)的環(huán)境污染，形成了巨大的能源缺口，同時(shí)給環(huán)境造成了巨大災(zāi)難。資料表明，太陽(yáng)能是最清潔、環(huán)保、取之不盡的可再生能源之一。本文以家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，以太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換原理、蓄電池充放電原理、蓄電池的充放電特性、蓄電池與負(fù)載以及控制器的功率匹配為主要研究方向，通過(guò)計(jì)算及實(shí)驗(yàn)，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)蓄電池與負(fù)載及控制器的功率匹配、合理選取蓄電池的容量、合理選用太陽(yáng)能電池板組件的功率等進(jìn)行了分析研究。本設(shè)計(jì)主要對(duì)家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，最

2、終完成了利用太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)了利用太陽(yáng)能所產(chǎn)生的電能帶動(dòng)家用電燈，成功設(shè)計(jì)出整個(gè)家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)便于家庭、偏遠(yuǎn)地區(qū)、電力建設(shè)落后的地區(qū)使用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能發(fā)電；蓄電池；控制器；功率匹配 IHome Solar Power System DesignAbstractWith the invention of a series of power technology, energy technology innovations driven by the growing progress of human society, plays a treme

3、ndous role in promoting social development. But substantial increase in demand for energy consumption and the consequent environmental pollution, the formation of a huge energy gap, caused huge disasters for the environment. The information shows that take full advantage of the sunlight is one of th

4、e most clean, environmental friendly, inexhaustible renewable energy.Home solar power system for the study, to charge and discharge characteristics of the solar panels, battery charging and discharging, the battery and the load and the controller power match for the main research directions, by calc

5、ulation and experiment on how the battery and the load and match the power of the controller, reasonable selection of battery capacity, a reasonable selection of the components of solar panels to power were analyzed. Designed primarily for home solar power system with the test, it finally completed

6、use of solar panels to convert light to electricity, the electricity generated using solar energy to drive home lights, the successful design of the entire home solar power system. This design allows families in remote areas, backward areas of electric power construction, and has broad market prospe

7、cts.Key words: solar power; batteries; controller; power matchingII目 錄1.引言1.1 本設(shè)計(jì)所做的工作 .12.家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)綜述2.1 家用太陽(yáng)能發(fā)電.2.1.1 家用太陽(yáng)能發(fā)展的歷史 .22.1.2 家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn) .22.1.3 家用太陽(yáng)能發(fā)電的應(yīng)用 .32.1.4 家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的原理 .42.2 太陽(yáng)能電池板系統(tǒng).52.2.1 太陽(yáng)能電池板的發(fā)電原理 .52.2.2 太陽(yáng)能電池板的分類(lèi) .52.3 蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng).62.3.1 蓄電池的充放電原理 .62.3.2 蓄電池的充放電特性 .62.4

8、控制器 .72.4.1 控制器的原理.72.4.2 控制器的作用.82.5 逆變器 .92.5.1 逆變器的工作原理 .92.5.2 逆變器的分類(lèi)及特點(diǎn).103.家用發(fā)電系統(tǒng)功率匹配設(shè)計(jì)3.1 各項(xiàng)技術(shù)參數(shù).113.2 鉛酸蓄電池容量的計(jì)算.113.3 太陽(yáng)能電池方陣功率的計(jì)算.124.實(shí)驗(yàn)過(guò)程的說(shuō)明.135.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的展示.146.總結(jié)與展望.14參考文獻(xiàn).16致 謝.17家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.引言從蒸汽機(jī)到電動(dòng)機(jī)一系列動(dòng)力技術(shù)的發(fā)明,對(duì)社會(huì)發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用。但是隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機(jī)和大氣污染問(wèn)題日益突出，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出。豐富的

9、太陽(yáng)能是最重要的能源，太陽(yáng)光是最清潔、環(huán)保、廉價(jià)、人類(lèi)能夠自由利用的、取之不盡用之不竭的可再生能源之一。我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富，如果將太陽(yáng)能源充分加以利用，不僅有可能節(jié)省大量常規(guī)能源，而且有可能在某些區(qū)域完全利用太陽(yáng)能發(fā)電，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、無(wú)污染的清潔能源的良好使用，并可以為電力建設(shè)落后的偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)現(xiàn)通電。太陽(yáng)能電池發(fā)電的原理是基于半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，即一些半導(dǎo)體材料受到光照時(shí)，載流子數(shù)量會(huì)劇增，導(dǎo)電能力隨之增強(qiáng)，半導(dǎo)體的該效應(yīng)也稱為光生伏特效應(yīng)。太陽(yáng)能電池板可以有效地將光能轉(zhuǎn)換成電能，能夠充分有效的利用太陽(yáng)光這個(gè)取之不盡用之不竭的能源。市場(chǎng)上常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池板雖然發(fā)電效率不高，但價(jià)格便宜、結(jié)實(shí)耐用且

10、便于安裝、使用方便。1.1 本設(shè)計(jì)所做的工作本設(shè)計(jì)基于太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換特性，利用太陽(yáng)能電池板、蓄電池、控制器、逆變器等輔助設(shè)備組成家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并儲(chǔ)存在蓄電池中，以供家用電器的使用。該設(shè)計(jì)的主要研究方向是太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換原理、蓄電池的充放電原理、蓄電池的充放電特性、蓄電池與負(fù)載及控制器的功率匹配，通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的研究，設(shè)計(jì)出家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將太陽(yáng)能電池板安裝于光照充足的地方以更充分接受光照將光能轉(zhuǎn)化為電能，將轉(zhuǎn)化而成的電能通過(guò)控制器向蓄電池充電，晚上再通過(guò)控制器使蓄電池放電供家用電器使用。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)物連接圖如下圖所示：圖

11、 1 家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)實(shí)物連接圖家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)22.家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)綜述2.1 家用太陽(yáng)能發(fā)電2.1.1 家用太陽(yáng)能發(fā)展的歷史1839 年，法國(guó)科學(xué)家貝克雷爾發(fā)現(xiàn)，光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就是光生伏特效應(yīng)，簡(jiǎn)稱光伏效應(yīng)。1931 年，科學(xué)家布魯若利用太陽(yáng)能第一次啟動(dòng)了電動(dòng)機(jī)。1954 年，美國(guó)科學(xué)家首次制成了使用的單晶硅太陽(yáng)能電池，誕生了光伏發(fā)電技術(shù)。1959 年，第一個(gè)多晶硅電池問(wèn)世，效率達(dá) 5%。1960 年，硅太陽(yáng)能電池第一次實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，可向電網(wǎng)供電，以供普通家庭使用。20 世紀(jì) 70 年代后，太陽(yáng)能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)而成為人們重視的焦點(diǎn)。197

12、8 年，美國(guó)建成 100kWp 太陽(yáng)地面光伏站。光伏站的建成，為更多普通家庭使用太陽(yáng)能這種清潔環(huán)保的能源提供了更多的可能。1983 年，美國(guó)建成 1MWp 光伏電站，冶金硅電池的效率達(dá)到 11.8%。1986 年，美國(guó)建成 6.5MWp 光伏電站。隨著光伏電站規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使用太陽(yáng)光所轉(zhuǎn)化而成的電能的家庭用戶也在不斷增加，家用光伏電子產(chǎn)品不斷推出，供家庭所使用的小型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)得到良好的發(fā)展。20 世紀(jì) 90 年代后，光伏發(fā)電快速發(fā)展，到 2006 年，世界上已建成了 10 多座兆瓦級(jí)光伏發(fā)電系統(tǒng)，6 個(gè)兆瓦級(jí)的聯(lián)網(wǎng)光伏電站。一些國(guó)家也先后制定了太陽(yáng)能光伏發(fā)電計(jì)劃。美國(guó)是最早制定光伏發(fā)

13、電的發(fā)展計(jì)劃的國(guó)家，1997 年又提出了“百萬(wàn)屋頂”計(jì)劃，即在 2010 年以前為 100 萬(wàn)戶，每戶安裝 35kWp的光伏電池，組成家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，有太陽(yáng)時(shí)光伏屋頂向家庭以及電網(wǎng)供電，無(wú)太陽(yáng)時(shí)電網(wǎng)向家庭供電；日本 1992 年啟動(dòng)了新陽(yáng)光計(jì)劃，提出到 2010 年生產(chǎn) 43 億Wp 光伏電池，在住戶的屋頂安裝光伏電池，供給住戶的家庭用電。這些國(guó)家所采取的舉措表明，家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)已得到大范圍的推廣，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)。隨著傳統(tǒng)能源的不斷減少，常規(guī)的發(fā)電方式也面臨著眾多的問(wèn)題，家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的日益成熟為解決傳統(tǒng)能源問(wèn)題提供了良好的思路，為家庭用電的清潔環(huán)保綠色提

14、供了途徑。2.1.2 家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)近年來(lái)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的迅猛發(fā)展正是由于其獨(dú)有的眾多特點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。第一，主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件，也沒(méi)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有噪聲；第二，沒(méi)有燃燒過(guò)程，發(fā)電過(guò)程不需要燃料；第三，發(fā)電過(guò)程沒(méi)有廢氣污染，沒(méi)有廢水、廢物排放；第四，設(shè)備安裝和維護(hù)都十分簡(jiǎn)便，維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，運(yùn)行可靠穩(wěn)定；第五，環(huán)境條件適應(yīng)性強(qiáng)，可在不同環(huán)境下工作；第六，能夠在長(zhǎng)期無(wú)人值守的條件下正常穩(wěn)定工作；第七，根據(jù)需要很容易進(jìn)行容量家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)3擴(kuò)展，擴(kuò)大發(fā)電規(guī)模。雖然太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)眾多，但是到目前為止，仍然有許多未被解決的問(wèn)

15、題。這些問(wèn)題主要集中在以下方面：第一，光電轉(zhuǎn)化效率很低。百分之二十四的轉(zhuǎn)換效率已是世界最高的且暫時(shí)無(wú)法超越的高度；第二，光伏發(fā)電需要很大的面積。雖然光伏發(fā)電具有原材料廉價(jià)、制作工藝簡(jiǎn)單的巨大吸引力，但是電池的效率隨面積的放大而降低，這一點(diǎn)與太陽(yáng)能發(fā)電需要充足的光照和廣域的面積相矛盾；第三，所需光照要求復(fù)雜，選擇地日光輻射情況適當(dāng)。如果在陽(yáng)光不太充足的多云天氣或者是雨天和悶熱的天氣里，太陽(yáng)光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)換的效率將會(huì)大幅度降低；第四，光伏發(fā)電成本太高。成本居高不下，遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模推廣應(yīng)用的要求。2.1.3 家用太陽(yáng)能發(fā)電的應(yīng)用我國(guó)擁有豐富的太陽(yáng)能資源，如果將其充分利用，不僅可能節(jié)省大量常規(guī)能源，而且

16、有可能在某些區(qū)域完全利用太陽(yáng)能采暖。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合，上至航天器，下至家用電源，大道兆瓦級(jí)電站，小到玩具。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的日益發(fā)展成熟，光伏發(fā)電的應(yīng)用面逐步擴(kuò)大，到目前為止，太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面:一是為無(wú)電場(chǎng)合提供電源；二是太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品，如各種太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能路燈等；三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)大面積推廣實(shí)施。在國(guó)外，家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用日益廣泛。德國(guó)的百萬(wàn)屋頂計(jì)劃使許多家庭利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電解決了自家供電問(wèn)題，而且這些家庭還辦成了一所所私人的小型電站，能夠源源不斷的向公用電網(wǎng)輸送電能。家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電在日本也得到了迅猛

17、良好的發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的目的，日本正在大力推廣太陽(yáng)能的使用，在建筑以及部分住宅小區(qū)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，使用戶使用自己太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的電能，并且實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)向一些公共設(shè)施提供電能。在國(guó)內(nèi)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)也得到了良好的發(fā)展。在河北保定，太陽(yáng)能路燈得到了很好的推廣，大街小巷道路兩邊的路燈、十字路口的紅綠燈都是由安裝在道路兩旁的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)來(lái)提供電源，部分小區(qū)的建筑外側(cè)也安裝了太陽(yáng)能電池板，為住戶提供部分家庭用電，將太陽(yáng)能這個(gè)清潔環(huán)保廉價(jià)的能源推廣到人們生活的方方面面。在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，電力建設(shè)落后的地區(qū)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電也開(kāi)辟出了一個(gè)良好的前景。由于家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝、

18、維護(hù)十分簡(jiǎn)便，可以安裝在屋頂、建筑外側(cè)，因此不便于建設(shè)電廠、發(fā)電站的地區(qū)采用太陽(yáng)能發(fā)電去解決用戶的用電問(wèn)題是一個(gè)行之有效的方法。下圖為太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例：家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)4圖 2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例2.1.4 家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的原理家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能電池組件、蓄電池、控制器、逆變器等其他輔助設(shè)備將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的系統(tǒng)。白天，在光照條件下，太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)組件的串并聯(lián)形成太陽(yáng)能電池方陣，使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過(guò)充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，將由光能轉(zhuǎn)換而來(lái)的電能儲(chǔ)存起來(lái)。晚上，蓄電池組為逆變器提供輸入電，通過(guò)逆變器

19、的作用，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，以供交流設(shè)備使用。蓄電池組的放電情況由控制器進(jìn)行控制，保證蓄電池的正常使用。如果是光伏電站系統(tǒng)還應(yīng)有限荷保護(hù)和防雷裝置，以保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的過(guò)負(fù)載運(yùn)行及免遭雷擊，維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。從總體來(lái)看，家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽(yáng)能電池方陣、蓄電池組、充放電控制器、逆變器等設(shè)備。下圖為太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖： 圖 3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖2.2 太陽(yáng)能電池板系統(tǒng)2.2.1 太陽(yáng)能電池板的發(fā)電原理太陽(yáng)能電池發(fā)電的原理是基于半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，即一些半導(dǎo)體材料受到光照時(shí)，載流子數(shù)量會(huì)劇增，導(dǎo)電能力隨之增強(qiáng)，這就是半導(dǎo)體的光敏特性。如果將 P 型或者家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

20、5N 型硅放在陽(yáng)光下照射，外部看不出變化，但內(nèi)部通過(guò)光的能量，電子從化學(xué)鍵中被釋放，由此產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，但在很短的時(shí)間內(nèi)電子又被捕獲，即電子和空穴復(fù)合。太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)大面積平面的 P-N 結(jié)。當(dāng) P 型和 N 型半導(dǎo)體結(jié)合在一起的時(shí)候，在兩種半導(dǎo)體的交界面區(qū)域里會(huì)形成一個(gè)特殊的薄層，界面的 P 型側(cè)帶正電，N 型側(cè)帶負(fù)電。如果光線照射在太陽(yáng)能電池上并且光在界面層被吸收，具有足夠能量的光子能夠在 P 型硅和 N 型硅中將電子從共價(jià)鍵中激發(fā)，以致產(chǎn)生電子空穴對(duì)。界面層附近的電子和空穴在復(fù)合之前，將通過(guò)空間電荷的電場(chǎng)作用被相互分離。電子向帶正電的 N 區(qū)，空穴向帶負(fù)電的 P 區(qū)運(yùn)動(dòng)。通

21、過(guò)界面層的電荷分離，將產(chǎn)生一個(gè)向外的可測(cè)試的電壓。通過(guò)光照在界面層產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)越多，電流越大。界面層吸收的光能越多，在太陽(yáng)能電池中形成的電流也越大。圖 4 太陽(yáng)能電池板發(fā)電原理2.2.2 太陽(yáng)能電池板的分類(lèi) 太陽(yáng)能電池板的種類(lèi)繁多，不同的太陽(yáng)能電池有著不同的特性。常用的太陽(yáng)能電池主要有以下幾種：（1）單晶硅太陽(yáng)能電池。目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為 15%左右，最高的達(dá)到 24%，這是目前所有種類(lèi)的太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，但制作成本很大，以至于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝，因此其堅(jiān)固耐用，使用壽命一般可達(dá) 15 年，最高可達(dá)

22、25 年；（2）多晶硅太陽(yáng)能電池。多晶硅太陽(yáng)電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多，但是多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約 12%左右。從制作成本上來(lái)講，多晶硅太陽(yáng)電池比單晶硅太陽(yáng)電池要便宜一些，材料制造簡(jiǎn)便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽(yáng)能電池短。從性能價(jià)格比來(lái)講，單晶硅太陽(yáng)能電池還略好；（3）非晶硅太陽(yáng)能電池。非晶硅太陽(yáng)電池是 1976 年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽(yáng)電池，它與單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池的制作方法完全不同，工藝過(guò)程大大簡(jiǎn)化，硅材料消耗很少，電耗很低，它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽(yáng)電池

23、存在的主要問(wèn)題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，目前國(guó)際先進(jìn)水平為 10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其轉(zhuǎn)換效率衰減；（4）多元化合物太陽(yáng)電池。多元化合物太陽(yáng)電池指不是用單一元素半家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)6導(dǎo)體材料制成的太陽(yáng)電池?，F(xiàn)在各國(guó)研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種：a 硫化鎘太陽(yáng)能電池；b 砷化鎵太陽(yáng)能電池；c 銅銦硒太陽(yáng)能電池。2.3 蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)2.3.1 蓄電池的充放電原理構(gòu)成鉛酸蓄電池的主要部分為正極板（過(guò)氧化鉛） 、負(fù)極板（海綿狀鉛） 、電解液（稀硫酸） 、電池外殼、隔離板以及其他輔助材料。蓄電池連接外部電路放電時(shí)，稀硫酸即會(huì)與陰、陽(yáng)極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)生成新化

24、合物硫酸鉛。經(jīng)由放電硫酸成分從電解液中釋放，放電越久，硫酸濃度越稀薄。所消耗的成分與放電量成正比，只要測(cè)得電解液中的硫酸濃度，亦即測(cè)得比重，即可得知放電量或殘余電量。蓄電池在充電時(shí)，陰極板上在放電時(shí)所產(chǎn)生的硫酸鉛會(huì)被分解還原成硫酸鉛及過(guò)氧化鉛，因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加，并逐漸恢復(fù)到放電前的濃度，這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已還原到可以再度供電的狀態(tài)，當(dāng)兩極的硫酸鉛被還原成原來(lái)的活性物質(zhì)時(shí)，即等于充電結(jié)束。整個(gè)充放電過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)式為：PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放電反應(yīng))PbSO4 +2H2O + PbSO4 PbO2 + 2H2

25、SO4 + Pb (充電反應(yīng))2.3.2 蓄電池的充放電特性蓄電池的充電特性包括充電電流特性、充電電壓特性、充電容量特性。 （1）充電電流特性：在充電開(kāi)始階段，其電流是一個(gè)恒定值，隨著充電時(shí)間的推移逐漸下降，最終趨于 0。由于在放電過(guò)程中，電池內(nèi)的電荷大量流失，因此，由放電轉(zhuǎn)變?yōu)槌潆姇r(shí)，電荷的增長(zhǎng)較快，隨著電池容量的恢復(fù)，充電電流將自動(dòng)下降。電池放電越深，恒流充電的時(shí)間越長(zhǎng)，反之則較短。 （2）充電電壓特性：在電池恒流充電階段，電池的電壓始終是上升的，當(dāng)恒流充電結(jié)束時(shí)，電池的電壓基本保持不變，稱為恒壓充電。恒壓充電結(jié)束后，為保持電池的儲(chǔ)能，防止電池的自放電，會(huì)轉(zhuǎn)入浮充電。 （3）充電容量特性：

26、在恒流充電階段，電池的容量基本呈線性增長(zhǎng)，在恒壓充電階段，容量增長(zhǎng)的速度減慢。恒流充電是為了恢復(fù)電池的電壓，恒壓充電是為了恢復(fù)電池的儲(chǔ)能，浮充電是為了抑制電池的自放電或保持儲(chǔ)能。蓄電池的放電特性主要包括以下兩個(gè)方面：（1）無(wú)論放電電流的大小，在放電的初始階段都會(huì)使端電壓下降較多，然后略有回升的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是因?yàn)殡姵貜某潆姞顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉烹姞顟B(tài)的瞬間，電池極板附近的電荷快速釋放出來(lái)，而離極板較遠(yuǎn)的電家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)7荷需要逐漸運(yùn)送到極板附近，然后才能釋放出來(lái)；（2）無(wú)論放電電流的大小，電池端電壓最終將出現(xiàn)急劇下降的拐點(diǎn)，以這些曲線的拐點(diǎn)連接起來(lái)得到的曲線就是安全工作時(shí)的終止電壓曲線。它表示放

27、電電壓低于此曲線后將造成電池的永久性失效，即電池不能再恢復(fù)儲(chǔ)電的能力。 圖 5 電池的充電特性曲線 圖 6 電池的放電特性曲線2.4 控制器2.4.1 控制器的原理控制器分為方陣投撤型（串聯(lián)、并聯(lián)）和 DC-DC 變換型（有 MPPT 和無(wú) MPPT） 。投撤型的原理是：控制器檢測(cè)蓄電池的電壓，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)撤出方陣。并聯(lián)型的是將撤出的方陣并聯(lián)到控制器內(nèi)的假負(fù)載上；串聯(lián)型的是直接將方陣開(kāi)路。DC-DC 變換型：將一些參數(shù)固化到控制器內(nèi)部，將方陣輸出的電壓經(jīng)過(guò)變換器固定為設(shè)定值給蓄電池充電。太陽(yáng)能電池組件經(jīng)過(guò)光線照射后發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生電流。如果將所產(chǎn)生的電流直接充入蓄電池內(nèi)或直接給負(fù)載供電，則容

28、易造成蓄電池和負(fù)載的損壞，嚴(yán)重影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的壽命。對(duì)蓄電池充電時(shí)，需把電流先送入光伏控制器，采用一系列專(zhuān)用芯片電路對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化調(diào)節(jié)，并加入多級(jí)充放電保護(hù)，同時(shí)采用獨(dú)有的控制技術(shù)“自適應(yīng)三階段充電模式” ，確保電池和負(fù)載的運(yùn)行安全和使用壽命。對(duì)負(fù)載供電時(shí)，也是讓蓄電池的電流先流入太陽(yáng)能控制器，經(jīng)過(guò)它的調(diào)節(jié)后，再把電流送入負(fù)載。這樣做的目的有三個(gè)，一是為了穩(wěn)定放電電流；二是為了保證蓄電池不被過(guò)放電；三是可對(duì)負(fù)載和蓄電池進(jìn)行一系列的檢測(cè)保護(hù)。下圖是控制器的原理圖：家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)8 圖 7 控制器原理圖2.4.2 控制器的作用 家用太陽(yáng)能控制器是用于家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，控制多路太陽(yáng)能電

29、池方陣對(duì)蓄電池充電以及蓄電池給太陽(yáng)能逆變器負(fù)載供電的自動(dòng)控制設(shè)備。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池、逆變器、直流負(fù)載是直接連接到控制器上的，白天控制器控制著蓄電池的充電，到夜晚或者需要用電時(shí)控制器控制著蓄電池的放電。當(dāng)蓄電池中的電能足夠帶動(dòng)負(fù)載的運(yùn)行時(shí)，控制器控制著蓄電池向直流負(fù)載直接供電或者通過(guò)逆變器向交流設(shè)備提供電n1U3-3n2U3-3L1U3-3L2U3-3L3U3-3Cin1lm2inp2-2p2-2p0-0p0-1p0-2p0-3p0-4p0-5p0-6p0-7p2-0p0-0p0-1p0-2p0-3p0-4p0-5p0-6p0-7p2-0p2-5p2-6p2-7p2-5p2-6p2

30、-7p2-1p2-1in1in2L2L3n1n2lm2inin0in2in0L1BX1CRYSTALR747kR61kR3947kR810kC2R1410kR210kR3121R51kC110uR2015kC810uR1930k65412U3OPTOCOUPLER-NPNR15465412U4OPTOCOUPLER-NPNR281kR341kQ4BC547R2947kR44R1715kR1670kC710uR2615kD11N4007R3124kR3010kR271kR3247kR110kVI1VO3GND2U57805R3310kE247uFE110uFQ52N3904D21N4148R18

31、24kD31N4007D41N4007D5LED-REDD6LED-GREEND7LED-YELLOWR3510kR3610kR3710k321411U6:ALM324567411U6:BLM324Q2IRF3205Q1IRF3205Q3IRF3205XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P

32、3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U2AT89C51C320pFC420pFR4010kC51nFOUT121ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START6OUT58EOC7OE9CLOCK10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN228IN

33、127IN026ALE22U1ADC0808U1(CLOCK)+12VR1010K+12V-5VB211VB112VR1110D81N4007+5VR9100k家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)9能，當(dāng)蓄電池中的電能不足以帶動(dòng)負(fù)載時(shí)，控制器會(huì)自動(dòng)將提供電能的任務(wù)轉(zhuǎn)到市電電網(wǎng)上，再對(duì)直流負(fù)載或者交流負(fù)載進(jìn)行供電。若某家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是離網(wǎng)的，即家庭用電都是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)提供，則當(dāng)發(fā)電量大于用電量時(shí)，控制器將多余的電能儲(chǔ)存在蓄電池中，當(dāng)發(fā)電量小于用電量時(shí)，控制器能將蓄電池中多余的電能釋放供給負(fù)載。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，控制器的重要作用還體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）自適應(yīng)式三階段充電模式。蓄電池性能的

34、劣態(tài)化，除了正常的壽命老化所致外，主要是兩種原因，一是充電電壓過(guò)高而造成的內(nèi)部析氣和失水，二是充電電壓過(guò)低或充電不足而造成極板硫酸鹽化。所以蓄電池的充電，必須進(jìn)行超限保護(hù)，智能化的分三個(gè)階段即恒流限壓、恒壓減流和涓流來(lái)進(jìn)行，避免蓄電池出現(xiàn)供電故障，達(dá)到安全、有效、滿容量的充電效果；（2）充電保護(hù)。電池電壓超過(guò)了終值充電電壓時(shí)，電池就會(huì)產(chǎn)生氫氣和氧氣并打開(kāi)閥門(mén)放氣。大量的析氣必將導(dǎo)致電解液的失水損失。而且電池即使達(dá)到終值充電電壓，電池也不可能完全充滿，因此充電電流不應(yīng)被切斷。此時(shí)，控制器由內(nèi)置的傳感器根據(jù)環(huán)境溫度作自動(dòng)調(diào)節(jié)，以控制不超過(guò)終值充電電壓為條件，逐步減小充入電流至涓流狀態(tài)，有效的控制蓄

35、電池內(nèi)部的氧循環(huán)復(fù)合和陰極析氫過(guò)程，最大程度的防止了蓄電池的容量衰減性老化；（3）放電保護(hù)。電池如果沒(méi)有放電保護(hù)，同樣也會(huì)被損壞。當(dāng)電壓到達(dá)設(shè)定的最低放電電壓時(shí)，控制器會(huì)自動(dòng)切斷負(fù)載來(lái)保護(hù)電池不被過(guò)放電。當(dāng)太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池的充電達(dá)到控制器設(shè)定的再次啟動(dòng)電壓時(shí)，負(fù)載才會(huì)被再次接通；（4）析氣調(diào)節(jié)。蓄電池如果長(zhǎng)時(shí)間未能出現(xiàn)析氣反應(yīng)時(shí)，電池內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)酸液分層，也將造成蓄電池容量衰減。所以，我們可以通過(guò)數(shù)字電路定期屏蔽掉充電保護(hù)功能，讓蓄電池定期的出現(xiàn)充電電壓超限析氣現(xiàn)象，防止蓄電池出現(xiàn)酸液分層，減少蓄電池的容量衰減和記憶效應(yīng)，延長(zhǎng)蓄電池的壽命；（5）超壓保護(hù)。防止因意外情況產(chǎn)生的高壓損壞控制器和

36、蓄電池；（6）過(guò)流保護(hù)。在蓄電池的回路間可并聯(lián)上保險(xiǎn)絲，有效對(duì)蓄電池進(jìn)行過(guò)流保護(hù)。2.5 逆變器2.5.1 逆變器的工作原理 逆變器的直接功能是將直流電變換成交流電。逆變裝置的核心是逆變開(kāi)關(guān)電路，簡(jiǎn)稱逆變電路，該電路通過(guò)電力電子開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷來(lái)完成逆變的功能。電力電子開(kāi)關(guān)器件的通斷需要一定的驅(qū)動(dòng)脈沖，這些脈沖可以通過(guò)改變一個(gè)電壓信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)。產(chǎn)生和調(diào)節(jié)脈沖的電路通常稱為控制回路。逆變裝置的基本結(jié)構(gòu)除了逆變電路和控制回路外，還有保護(hù)電路、輸出電路、輸入電路等。逆變器由升壓電路和逆變橋式回路構(gòu)成，是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置，主要用于直流轉(zhuǎn)換交流。其中，升壓回路把太陽(yáng)能電池的直流電壓升壓到

37、逆變器輸出控制所需的直流電壓，逆變橋式回家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)10路則把升壓后的直流電壓等價(jià)的轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。逆變器主要是由晶體管等開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成，通過(guò)有規(guī)律的讓開(kāi)關(guān)元件重復(fù)開(kāi)關(guān)，使直流輸入變成交流輸出。一般還需要采用高頻脈寬調(diào)制，使靠近正弦波兩端的電壓寬度變窄，正弦波中央的電壓寬度變寬，并在半周期內(nèi)始終讓開(kāi)關(guān)元件按一定頻率朝一個(gè)方向動(dòng)作，這樣形成一個(gè)脈沖波列，然后讓脈沖波通過(guò)濾波器形成正弦波。圖 8 逆變器原理圖2.5.2 逆變器的分類(lèi)及特點(diǎn)有關(guān)逆變器分類(lèi)原則很多，如根據(jù)逆變器輸出交流電壓的相數(shù)，可分為單相逆變器和三相逆變器；根據(jù)逆變器使用的半導(dǎo)體器件類(lèi)型不同，又可分為晶體管逆變器，

38、晶閘管逆變器等；根據(jù)逆變器線路原理的不同，還可以分為自激振蕩型逆變器、階梯波疊加型逆變器等等。為了方便起見(jiàn)，這里以逆變器輸出交流電壓波形的不同進(jìn)行分類(lèi)。 （a）方波逆變器。方波逆變器輸出的交流電壓波形為方波，此類(lèi)逆變器所使用的逆變線路比較簡(jiǎn)單，使用的功率開(kāi)關(guān)管數(shù)量很少。但是由于方波電壓中含有大量高次諧波，在以變壓器為負(fù)載的用電器中將產(chǎn)生附加損耗，而且此類(lèi)逆變器的調(diào)壓范圍不夠?qū)?，保護(hù)功能不夠完善，噪聲比較大。 （b）階梯波逆變器。該種逆變器輸出的交流電壓波形為階梯波，階梯波逆變器的優(yōu)點(diǎn)是輸出波形比方波有明顯改善，高次諧波含量減少，當(dāng)階梯數(shù)目足夠多的時(shí)候輸出波形可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)正弦波。缺點(diǎn)是階梯波疊加線路

39、使用的功率開(kāi)關(guān)管較多，其中有些線路形式還要求有多組直流電源輸入。 （c）正弦波逆變器。正弦波逆變器輸出的交流電壓波形為正弦波，正弦波逆變器的特點(diǎn)是綜合技術(shù)性能好，功能完善，但線路復(fù)雜。此類(lèi)逆變器的優(yōu)點(diǎn)是輸出波形好、失真度很低、噪聲也低。但是缺點(diǎn)是線路相對(duì)復(fù)雜，對(duì)維修技術(shù)要求高，價(jià)格較貴。下圖為不同的逆變器輸出的波形圖。家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)11圖 9 逆變器輸出波形圖3.家用發(fā)電系統(tǒng)功率匹配設(shè)計(jì)3.1 各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要對(duì)各種環(huán)境條件有所了解，更需要對(duì)所用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)掌握，這樣才能更好的得出試驗(yàn)結(jié)果。經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索及查閱報(bào)刊、相關(guān)文獻(xiàn)等途徑獲得了試驗(yàn)所需的數(shù)據(jù)。青島市的日平均日照時(shí)

40、間：春季和秋季為十小時(shí)；夏季為十四個(gè)小時(shí)；冬季為八個(gè)小時(shí)。太陽(yáng)輻射：全年輻射總量為 120 千卡/平方厘米；夏季平均日輻射量 14 千卡/平方厘米；年平均日照時(shí)數(shù)為 2550.7 小時(shí)；日照百分率達(dá) 58%；一月、十一月、十二月的太陽(yáng)輻射量較低，五月的太陽(yáng)輻射最高，三、四、六、七、八、九月的太陽(yáng)輻射較高，二月和十月的太陽(yáng)輻射為中等。地理位置：青島在東經(jīng) 119 度 30 分至 121 度 00 分，北緯 35 度 35 分至 37 度 09分之間。因?yàn)槟?、北坡接受的太?yáng)能直接輻射量不同，所以在必要的計(jì)算中北半坡取系數(shù) 0.35，南半坡取系數(shù) 0.80。太陽(yáng)能電池板技術(shù)參數(shù)：額定功率 15W；短

41、路電流 0.95A；開(kāi)路電壓 21.5V；最佳工作電壓 17.5V。鉛酸蓄電池的技術(shù)參數(shù)：電壓是直流 12V；蓄電池容量為 12Ah?？刂破鞯募夹g(shù)參數(shù)：連接蓄電池的電壓為直流 12V；連接市電的電壓為交流220V；額定功率為 120W；最大工作電壓為 17V。逆變器的技術(shù)參數(shù)：輸入為直流 12V 電壓；輸出為交流 220V 電壓。由于本設(shè)計(jì)主要用于家庭用電，所以在進(jìn)行功率匹配時(shí)主要是針對(duì) 40W 的家用電燈，假設(shè)電燈每天工作一小時(shí)，該地區(qū)的最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)為兩天，在這個(gè)大背景下，使得蓄電池的功率與負(fù)載、太陽(yáng)能電池板以及控制器的功率相匹配。家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)123.2 鉛酸蓄電池容量的計(jì)算蓄

42、電池容量 BC = AQLNLTO/CC= 1.240/12121/0.75= 10.6711AhA 為安全系數(shù)，一般取 1.11.4 之間，本設(shè)計(jì)取 1.2；QL 為負(fù)載日平均耗電量，為工作電流乘以日工作小時(shí)數(shù)， ，其額定電壓為直流12V，日工作小時(shí)數(shù)取 1；NL 為最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)，計(jì)算中取 2 天；TO 為溫度修正系數(shù)，一般取 1；CC 為蓄電池放電深度，一般鉛酸電池取 0.75.3.3 太陽(yáng)能電池方陣功率的計(jì)算電池組件串聯(lián)數(shù)NS = (Uf +UD + Uc) /Uoc= (13.5+0.7+3.3) /17.5=1 Uf 為蓄電池浮充電壓，12V 的鉛酸蓄電池取 13.5V； UD

43、為二極管壓降，取 0.7V；Uoc 為太陽(yáng)能電池組件的最佳工作電壓，該設(shè)計(jì)所選用的太陽(yáng)能電池組件，其最佳工作電壓為 17.5V；Uc 為其他因素引起的壓降。在標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)下的平均日輻射時(shí)數(shù) H = Ht2.778 /10000h 39h Ht 為安裝地點(diǎn)的太陽(yáng)能日輻射量；2.778/10000(hm2/kJ)為將日輻射量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)下的平均日輻射時(shí)數(shù)的系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)為 1000W/m2。電池組件日發(fā)電量 Qp = IocHKopC2=0.86391.060.8Ah = 28.5AhIoc 為太陽(yáng)能電池組件的最佳工作電流，本設(shè)計(jì)中所用的太陽(yáng)能電池組件的最佳工作電流為 0.86A；Kop 為根據(jù)經(jīng)緯

44、度所確定的斜面修正系數(shù)，此處取 1.063；C2 為修正系數(shù)。家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)13需補(bǔ)充的蓄電池容量 Bcb = AQLNL =1.240/122 =6.7Ah電池組件的并聯(lián)數(shù) Np = (Bcb + NwQL) / (QpNw) = (8+0.1596.7) / ( 28.50.15) = 2太陽(yáng)能電池方陣功率 P = PoNsNp = 1512 = 30W4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程的說(shuō)明實(shí)驗(yàn)之前，在陰暗處，測(cè)得的各數(shù)據(jù)如下：蓄電池兩端的電壓為 11.1V；電池板兩端的電壓為 1.8V；控制器的 12V 電池端的電壓為 0.18V；控制器與電池板連接端的電壓為 0.17V；控制器的 220V 市電轉(zhuǎn)

45、換端的電壓為 0V；控制器的 12V 光源輸出端的電壓為 0.02V。安裝完實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始時(shí)測(cè)得的各數(shù)據(jù)如下：蓄電池兩端的電壓為 11.3V；電池板兩端的電壓為 12V；控制器的 12V 電池端的電壓為 11.33V;控制器與電池板連接端的電壓為 12V；控制器的 220V 市電轉(zhuǎn)換端的電壓為 0V；控制器的 12V 光源輸出端的電壓為 11.46V。在日光下實(shí)驗(yàn)一個(gè)小時(shí)之后，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下：蓄電池兩端的電壓為 11.85V；電池板兩端的電壓為 12.5V；控制器的 12V 電池端的電壓為 12V；控制器與電池板連接端的電壓為 12.7V；控制器的 220V 市電轉(zhuǎn)換端的電壓為 0V；控

46、制器的 12V 光源輸出端的電壓為 12V。在日光下實(shí)驗(yàn)兩個(gè)小時(shí)之后，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下所示：蓄電池兩端的電壓為 12.1V；電池板兩端的電壓為 12.8V；控制器的 12V 電池端的電壓為 12.03V；控制器與電池板連接端的電壓為 12.6V；控制器的 220V 市電轉(zhuǎn)換端的電壓為 0V；控制器的 12V 光源輸出端的電壓為 12.1V。在理論上，將蓄電池充滿電需要 6.976 個(gè)小時(shí)，由于本實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)前電池已經(jīng)被充電至 11.1V，因此，由蓄電池的充電特性可知，從 11.1V 充滿到 12V 是十分緩慢、需要較長(zhǎng)時(shí)間的。在實(shí)驗(yàn)中，從 11.1V 將電池充滿到 12V 用了兩個(gè)小時(shí)。電池的容量

47、達(dá)到 12Ah 的時(shí)候，并不自動(dòng)停止充電，蓄電池在控制器的作用下會(huì)繼續(xù)充電，此時(shí)的電壓為浮充電壓，是為了更好的保持蓄電池的電量，避免由于電池的自放電而引起的電量的損失。家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)14在理論上，如果我們使用 40W 的負(fù)載，每天使用一個(gè)小時(shí)，則可以使用兩天。在實(shí)驗(yàn)中，我們使用的是普通的節(jié)能臺(tái)燈，從早上十一點(diǎn)開(kāi)始用蓄電池供電使其點(diǎn)亮，一直到晚上九點(diǎn)的時(shí)候，電壓從 12V 下降到 10V，即使用節(jié)能臺(tái)燈十小時(shí)，消耗蓄電池容量 2Ah。當(dāng)停止蓄電池帶動(dòng)負(fù)載之后，過(guò)一段時(shí)間，蓄電池的電壓會(huì)升高，這是因?yàn)樾铍姵乇旧砭哂械淖曰謴?fù)能力?？刂破鞯囊粋€(gè)端口是 12V 光源，即可以直接連接 12V 直流

48、負(fù)載。理論上，在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，直接連接的 12V 直流負(fù)載是可以正常工作的，但在實(shí)驗(yàn)中，由于沒(méi)有直流負(fù)載，因此選擇使用逆變器將直流電變換為交流電供交流臺(tái)燈使用，所連接的直流負(fù)載并沒(méi)有穩(wěn)定的工作，實(shí)驗(yàn)所使用的小臺(tái)燈，只是一閃一閃的，沒(méi)有穩(wěn)定的發(fā)出亮光。但是如果同時(shí)連接上蓄電池，則負(fù)載可以正常工作，因此可以得出結(jié)論，連接上蓄電池時(shí)是蓄電池給負(fù)載提供的電能，即蓄電池可以同時(shí)充放電。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的展示 圖 10 太陽(yáng)能電池板給蓄電池充電過(guò)程 圖 11 利用蓄電池的電能帶動(dòng)負(fù)載家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)15圖 12 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)6.總結(jié)與展望該太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)為蓄電池充

49、電，能夠直接滿足各種直流負(fù)載需要，蓄電池中儲(chǔ)存的電能通過(guò)逆變器逆變還可為交流負(fù)載提供電能。提高了能源利用率，為用戶節(jié)省電能。該設(shè)計(jì)在理論上對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)做了詳細(xì)的闡述，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)其利用價(jià)值做出證明，由于某些因素，造成了部分實(shí)驗(yàn)未收到預(yù)期的效果。隨著科技的不斷進(jìn)步，太陽(yáng)能這種清潔、環(huán)保、綠色無(wú)污染、廉價(jià)的能源得到了良好的發(fā)展，家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)日益進(jìn)步，得到了大范圍的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)對(duì)家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電的研究將更好的推動(dòng)家用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在家庭中的推廣。家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)16參考文獻(xiàn)1 周志敏.充電器電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用M.北京:人民郵電出版社,2005:9-59.2 王徽,邱大雄,

50、顧樹(shù)華.我國(guó)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源綜述J.中國(guó)管理科學(xué),1997,(2):42-49.3 閻智剛.充電方式對(duì)電動(dòng)車(chē)用鉛酸電池性能的影響J.電池雜志,2001,(6):261-263.4 包有富,尹鴿平,童一波,閻智剛.深循環(huán)用鉛酸蓄電池充電模式的探索J.電池雜志,2002,(1):30-31.5 楊恒,鄒麗娟.脈沖式充電器J.電子技術(shù),2004,(9):58-61.6 徐海輝.基于 UC3906 的太陽(yáng)能充電控制器的設(shè)計(jì)J.通信電源技術(shù),2010,27:33-34.7 李寧.充電器知識(shí)J.電池工業(yè),2001,6:271-272.8 J Yang. Potential Application of Th

51、ermoelectric Waste Heat Recovery J.International Conference on Thermoelectrics,2005,(1):155-159.9 S B Riffat. Thermoelectrics: a review of present and potential applications J. Applied Thermal Engineering,2003,23:913-935.10 S. Maneewan, J.Khedari, B.Zeghmati, J.Hirunlabh, J.Eakburanawat. Investigati

52、on on generated power of thermoelectric roof solar collectorJ.Renewable Energy, 2004, 29: 743-752.家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)17致 謝通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我深刻體會(huì)到了學(xué)以致用的真正含義，本設(shè)計(jì)涉及到了大學(xué)四年自動(dòng)化課程的許多方面，尤其是電力電子技術(shù)、電路原理這些經(jīng)典必備課程，同時(shí)還涉及了許多新的知識(shí)，尤其是在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)方面，強(qiáng)化了我對(duì)于自動(dòng)控制科學(xué)以及太陽(yáng)能光伏發(fā)電的認(rèn)識(shí)理解，提高了我今后繼續(xù)學(xué)習(xí)自動(dòng)化相關(guān)課程與技術(shù)的興趣。在此，特別感謝于春曉老師的悉心指導(dǎo)，每當(dāng)我遇到了棘手的問(wèn)題，老師總能給我最

53、好的建議，不厭其煩地指出我在設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和錯(cuò)誤，使本次設(shè)計(jì)順利地完成。感謝同組的劉成源同學(xué)在本設(shè)計(jì)控制器及蓄電池方面所提供的支持與幫助。下面是贈(zèng)送的勵(lì)志文檔需要的朋友可以好好欣賞，不需要下面是贈(zèng)送的勵(lì)志文檔需要的朋友可以好好欣賞，不需要的朋友可以下載后編輯刪除！謝謝！的朋友可以下載后編輯刪除！謝謝！家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)18不想窮，就好好讀懂這些話！一言驚醒夢(mèng)中人！不想窮，就好好讀懂這些話！一言驚醒夢(mèng)中人！ 1、成功的人，就是那種能用別人扔向他的石頭來(lái)鋪設(shè)路基的人。2、批評(píng)你的人是你今天的敵人，明天的朋友；吹捧你的人是你今天的朋友，明天的敵人。 3、Nothing is impossibl

54、e、只要選擇了目標(biāo)，不要再想太遠(yuǎn)，每天腳踏實(shí)地，風(fēng)雨兼程。生命不息，戰(zhàn)斗不止。 4、你和你的朋友會(huì)一起在將來(lái)打造一個(gè)可能很輝煌的事業(yè)。很好聽(tīng)是嗎？記住，你們都要努力。 5、后悔是一種耗費(fèi)精神的情緒，后悔是比損失更大的損失，比錯(cuò)誤更大的錯(cuò)誤，所以不要后悔。 6、別怕丟人，追求丟人是一種成功的嘗試，至于為此笑話你的人，你可以把他們從你將來(lái)人生對(duì)手的名單中排除了，你也要為每一位上臺(tái)唱歌的人鼓掌。 7、人生在世，需要不斷地為心靈除塵，自省、自責(zé)、自悟、自重。 8、永遠(yuǎn)不要對(duì)可能是壞事的事好奇，否則可能要了你的命。永遠(yuǎn)不要在痛苦的時(shí)候做決定，否則你以后一定會(huì)后悔。 9、別為你自己和別人下定論，你所看到聽(tīng)

55、到的可能只是一面。 10、如果周?chē)腥思刀誓悖敲茨憧梢园阉麖哪愕母?jìng)爭(zhēng)者之列排除了。 11、很多事情別人通知你了，要說(shuō)謝謝，沒(méi)有通知你，不要責(zé)怪，因?yàn)槟切┦履闫鋵?shí)應(yīng)該自己弄清楚。 12、一個(gè)人最大的痛苦，莫過(guò)于被圈在自己設(shè)定的圈子里出不來(lái)。就像一只蠶，絲吐的越多，對(duì)自己捆綁得越緊，直到最后完全把自己包上，想出也出不來(lái)。 13、善良是一種智慧，是一種遠(yuǎn)見(jiàn)，一種自信，一種精神力量，是一種文化，一種快樂(lè)。 14、一個(gè)人的腳步再大，也永遠(yuǎn)無(wú)法丈量完腳下的道路。人生有限，道路無(wú)限，要想在有限的生命中多走一程，就時(shí)刻別停下腳步，別浪費(fèi)分秒時(shí)間。 15、遇到再大困難的時(shí)候，不要驚慌，千萬(wàn)要學(xué)會(huì)冷靜；不要去想

56、著求別人，以前有家人幫你，現(xiàn)在需要你一個(gè)人面對(duì)挑戰(zhàn)，從絕望中尋找希望，人生終將輝煌。 16、學(xué)會(huì)說(shuō)謝謝，但謝謝并不是隨便敷衍，是對(duì)別人幫助的肯定和回報(bào)；更要學(xué)會(huì)說(shuō)對(duì)不起，但對(duì)不起不是借口，是對(duì)自己過(guò)錯(cuò)的彌補(bǔ)和內(nèi)疚。 17、處事不必求功，無(wú)過(guò)便是功；為人不必感德，無(wú)怨便是德。 18、有時(shí)你的快樂(lè)是你的微笑之源，但是有時(shí)候你的微笑卻可能是你的快樂(lè)之源。 19、不論男人還是女人，如果還把容貌當(dāng)作重要的東西而過(guò)分重視的話，可能不會(huì)吃虧，但是早晚會(huì)吃虧、可能，很可能。 20、放假的時(shí)候，要么留在家里多陪陪父母，幫他們做點(diǎn)事，遠(yuǎn)走高飛的你能像以前天天守在他們身旁的時(shí)間已不多；要么多去社會(huì)中體驗(yàn)生活，因?yàn)槟?/p>

57、不但要懂得生活，還要學(xué)會(huì)如何去生活。21、心煩意亂或者無(wú)聊閑著的時(shí)候，多到圖書(shū)館去泡泡，書(shū)中有現(xiàn)實(shí)中難得的純明和清靜；多看些書(shū)，生活會(huì)漸漸少一些迷茫，多一些追求。 家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1922、一個(gè)人如果心中時(shí)刻能夠想著別人，別人也一定會(huì)時(shí)刻想著你。多替別人著想，就等于給自己鋪設(shè)一條道路。你付出的越多，你得到的也會(huì)越多，這就叫做感情投資或感情積累。 23、你可輸給任何人，但不能輸給自己。 24、經(jīng)常給家里打個(gè)電話，即使嘴上都說(shuō)不想對(duì)方，其實(shí)內(nèi)心早已情動(dòng)于中；有了女（男）朋友，也不能忘了爹和娘。 25、多笑笑，會(huì)慢慢讓自己真的快樂(lè)起來(lái)。 26、好好利用公開(kāi)場(chǎng)合鍛煉、展示自我，哪怕只是一次課堂上

58、的發(fā)言，別怕尷尬，更別怕丟人，也不要笑話在公眾面前丟臉的人。 27、小的眼睛里沒(méi)有君子，君子的眼睛卻可以識(shí)破小人。 28、屈原說(shuō)：“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索?！边@種精神可貴，但在現(xiàn)實(shí)之中卻很少有人能這樣執(zhí)著了。如果有人能夠做到，他一定會(huì)是最成功的人。29、永遠(yuǎn)別渴望做個(gè)任何人都不得罪的人，有人反對(duì)有人支持然后自己做出決定是精彩的人生。 30、一個(gè)生命完結(jié)，另一個(gè)生命誕生，世界就是在這種循環(huán)中得到永恒。用不著為死去的過(guò)于悲哀，也用不著為新生的過(guò)分高興。生命都是一種相同的過(guò)程，關(guān)鍵在于能否使它輝煌。如果一個(gè)人能活得無(wú)愧無(wú)悔，坦坦蕩蕩，雖未轟轟烈烈，但這仍可算作是偉大的一生。 31、后悔是一種

59、耗費(fèi)精神的情緒、后悔是比損失更大的損失，比錯(cuò)誤更大的錯(cuò)誤、所以不要后悔。 32、你的確要學(xué)的有心計(jì)，但是記住，永遠(yuǎn)記住，在社會(huì)上要?jiǎng)倮奈ㄒ坏姆椒ㄓ肋h(yuǎn)只是一個(gè)，那就是實(shí)力，永遠(yuǎn)不用懷疑。 34、人生百態(tài)，不要對(duì)新的看不慣的東西生氣，無(wú)所謂的。 35、我們確實(shí)活得艱難，一要承受種種外部的壓力，更要面對(duì)自己內(nèi)心的困惑。在苦苦掙扎中，如果有人向你投以理解的目光，你會(huì)感到一種生命的暖意，或許僅有短暫的一瞥，就足以使我感奮不已，所以我們要學(xué)會(huì)感激。 36、冷靜，有大事時(shí)，能安靜并能快速想出辦法的人，很厲害。 37、社會(huì)充滿競(jìng)爭(zhēng)，贏得競(jìng)爭(zhēng)靠的是自己的實(shí)力。 38、一種對(duì)工作和學(xué)習(xí)的沖擊力及持久力會(huì)讓你有特

60、殊的魅力和個(gè)人實(shí)力。 39、父母給我們生命，生活給我們智慧。智慧產(chǎn)生于社會(huì)實(shí)踐，這是千真萬(wàn)確的真理。因此，不僅要珍惜生命，珍視生活，更要重視社會(huì)實(shí)踐。不經(jīng)歷風(fēng)雨就無(wú)法見(jiàn)到彩虹，沒(méi)有實(shí)踐就無(wú)法得到智慧。 40、積水成淵，積土成山。不積跬步無(wú)以致千里，做事萬(wàn)不可心急，必須從一點(diǎn)一滴做起，必須從每一件小事做起。現(xiàn)在的人常是小事不做，大事做不來(lái)，到頭來(lái)空活一場(chǎng)，空耗一生。 41、水漲船高，勿怕他人強(qiáng)于己。水落石出，別羨烏云壓枝低。 42、你可以選擇堅(jiān)持，也可以選擇放棄。沒(méi)有對(duì)錯(cuò)。我是說(shuō)對(duì)愛(ài)情來(lái)說(shuō)，但是重要的是堅(jiān)持你的選擇。 43、如果老是去琢磨哪些人你討厭，哪些人與你志趣相投，那么你就大錯(cuò)了，要想著如

61、何讓別人接納你，而不是你能接受什么樣的人。 44、對(duì)陌生人，或者把對(duì)方當(dāng)做一張白紙，或者把對(duì)方當(dāng)你的朋友，總之別當(dāng)做敵人，即使你聽(tīng)到再多的關(guān)于他（她）的不好的傳聞。 45、愛(ài)你的人，不管你接不接受，你都應(yīng)該感謝對(duì)方，這是對(duì)他們的尊重。 46、堅(jiān)持在背后說(shuō)別人好話，別擔(dān)心這好話傳不到當(dāng)事人耳朵里，有人在你面前說(shuō)某人壞話時(shí)，家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)20你只微笑。 47、抽時(shí)間出來(lái)鍛煉身體。 48、不管現(xiàn)在你對(duì)未來(lái)多困惑，多迷茫，都不要忘了樹(shù)立一個(gè)目標(biāo)。一個(gè)人過(guò)去或現(xiàn)在的情況并不重要，將來(lái)想要獲得什么成就才最重要。除非你對(duì)未來(lái)有理想，否則做不出什么大事來(lái)。 49、不要把過(guò)去的事全讓人知道，尊敬不喜歡你

62、的人。 50、成大事的方法多種多樣 ，別不接受你看不慣的方法。 51、一切以健康為中心,遇事瀟灑一點(diǎn)，看世事糊涂一點(diǎn)。 52、氣不鼓不能前進(jìn)，氣太足可能爆胎。 53、三個(gè)忘記：忘記年齡，忘記過(guò)去，忘記恩怨。 54、樂(lè)觀的人看見(jiàn)問(wèn)題后面的機(jī)會(huì)，悲觀的人只看見(jiàn)機(jī)會(huì)后面的問(wèn)題，機(jī)會(huì)是從來(lái)不會(huì)主動(dòng)敲響你的門(mén)，無(wú)論你等待多少年。它也只會(huì)如一陣風(fēng)一樣拂面而過(guò)，需要你的反應(yīng)能力和追隨速度。朝著一個(gè)目標(biāo)前進(jìn)，盡量使用你的潛能，才華橫溢的你會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)的存在。風(fēng)雖然沒(méi)有顏色，可是拂過(guò)之后卻是綠意一片。 55、很多事情當(dāng)你再回憶時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)沒(méi)什么。所以，不管當(dāng)時(shí)你多么生氣都告訴自己不必這樣，你會(huì)發(fā)現(xiàn)事實(shí)真的沒(méi)啥大不

63、了。 56、人生唯一不會(huì)落空的等待是注定的死亡，世間唯一保持恒久不變的就是變化。 57、最難戰(zhàn)勝的敵人，是自己；最可怕的敵人，是朋友；最防不勝防的敵人，是欲望；最迷惑人的敵人，是感情。 58、生活是一種經(jīng)歷，也是一種體驗(yàn)；生活是一種感受，也是一種積累。生活沒(méi)有答案，生活不需要答案。當(dāng)生活即將不屬于你時(shí)，你才會(huì)發(fā)現(xiàn):生活僅僅是一個(gè)過(guò)程，而這個(gè)過(guò)程無(wú)論多么復(fù)雜，最終結(jié)局都是一樣的。生活注重的是過(guò)程，而不是結(jié)局。 59、奮斗人生的訣竅就是經(jīng)營(yíng)自己的長(zhǎng)處。經(jīng)營(yíng)自己的長(zhǎng)處能給你的人生增值。經(jīng)營(yíng)自己的短處必然使你的人生貶值。 自己的路自己走自己的路自己走自己的路自己走，誰(shuí)都無(wú)法代替你，無(wú)論別人如何成功你如

64、何失敗。即使是一個(gè)失敗的自己你也要好好的珍重自己的失敗，因?yàn)檫@是你人生的經(jīng)驗(yàn)，是你來(lái)到這世界上的你全部的報(bào)償和收獲。家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)21我們也可以說(shuō)適合自己的就是最好的，你之所以這樣做之所以這樣走到今天，一定是有你的理由和依據(jù)。人與人沒(méi)有可比性關(guān)鍵是要找到自己。我曾經(jīng)以為自己已經(jīng)找到了自己卻發(fā)現(xiàn)尋找的工作還是要一直繼續(xù)下去，活一天就得去尋找一天。追求是要追求的哪怕這樣的追求顯得是很虛弱很無(wú)力很無(wú)奈，甚至它像是一塊遮羞布但是我仍然需要它，因?yàn)橹挥羞@樣才能看見(jiàn)自己感覺(jué)到自己。人生的路曲曲彎彎已經(jīng)走成了這樣，墓志銘已經(jīng)提前寫(xiě)就。失敗已經(jīng)注定但追求的腳步并沒(méi)有停下，內(nèi)心的不屈漸漸已成為一種信念，

65、成為自己人生的支撐。孤獨(dú)人生里，無(wú)盡天涯路，始終不放棄自己的努力，自己的路走成了自己，這或許也是值得自己自豪的嗎?或許也不敢這樣說(shuō)，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)是殘酷的，生存是艱難的，我們身上的力量也是有限的，不會(huì)無(wú)止境的揮灑下去，總有油燈熬過(guò)的一天。唯一能告慰自己的就是沒(méi)有放棄自己，一直以來(lái)堅(jiān)守了自己，哪怕是一個(gè)晦暗的失敗的自己。努力可以，但已看不到成功的希望了，內(nèi)心的欲望也在漸漸變得虛無(wú)。在平凡的生活中，走完自己平凡的一生，風(fēng)雨中，小草也可以紀(jì)念自己，因?yàn)槟阍?jīng)為自己的生命不屈歌吟過(guò)，你也為自己的人生努力拼搏過(guò)，在你的身上留有傷痛的記憶和烙印，在你的眼神里有沉郁和悲傷，在你的心志里還有不屈的火種，自己的生命隨

66、時(shí)準(zhǔn)備為它點(diǎn)燃。精神越孤寂，就越需要支撐，需要理想、熱情、力量和信念的支持。別無(wú)選擇，既然生活這樣選擇了你，你也只能成就這樣的自己。別無(wú)退路，只有堅(jiān)持往前走，哪怕是把失敗當(dāng)作一條人生的出路。有的時(shí)候，失敗也是一種力量，激發(fā)人斗志的力量，你要向上拼搏才有希望，才有前途。為自己的夢(mèng)想而奮斗年輕人總是會(huì)有各種各樣的想法，青春的誓言總是會(huì)掛在嘴邊。不管是在哪里都能夠體現(xiàn)出我們年輕人的朝氣，而大學(xué)是一個(gè)年輕人最聚集的地方。這里面發(fā)生的事情會(huì)更多，而里面的想法會(huì)更加的豐富。來(lái)到大學(xué)，我們總是會(huì)有太多的想法，每天都是在匆匆忙忙中度過(guò)?？雌饋?lái)是那樣的忙碌，可是當(dāng)自己靜下來(lái)的時(shí)候，卻會(huì)發(fā)現(xiàn)自己也不知道在忙一些什么。自己都找不到自己的方向感。當(dāng)這個(gè)時(shí)候來(lái)臨，就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的形式，來(lái)表達(dá)自己這個(gè)時(shí)期的不一樣了。因?yàn)槭悄贻p人，所以一些怪異的想法和生活方式會(huì)出現(xiàn)。有的人開(kāi)始成天的打游戲了，有的人開(kāi)始不上課而去買(mǎi)東西了，有的人開(kāi)始整各種社團(tuán)而曠課了。沒(méi)有幾個(gè)人能真正明白自己成天都做了一些什么，只知道青春保貴，不能浪費(fèi)，可是卻不知道怎么樣真正的珍惜。家用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)22適應(yīng)社會(huì)這個(gè)話題，在大學(xué)里被提得很前，