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2000mA太阳能充电宝设计(光伏发电技术课程设计)

2000mA太阳能充电宝设计(光伏发电技术课程设计)
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2000mA太阳能充电宝设计(光伏发电技术课程设计)

目录

第1章前言 (3)

1.1 太阳能电池工作原理 (3)

1.2 设计内容及思路 (5)

第2章设备选型 (7)

2.1 单片机供电电路 (7)

2.1.1 稳压器 (7)

2.1.2 二极管 (8)

2.1.3 电容 (8)

2.1.4 电路设计 (9)

2.2 单片机 (10)

2.2.1 AT89C51单片机 (10)

2.3 模拟转换 (12)

2.3.1 AD574A芯片 (12)

2.3.2 DC/DC转换器 (14)

2.4 继电器模块 (15)

2.4 蓄电池 (17)

第3章实践验证 (20)

第1章前言

科学技术的发展与时代的进步给人们带来了更高的生活需求,在现今时代,可再生能源的挖掘和利用已经成为了各国持续发展的最好解决方法。

太阳能是地球上最清洁的能源之一,取之不尽、用之不竭。在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能作为一种安全、环保新能源,越来越受重视,己成为人类使用能源的重要组成部分。同时,随着太阳能光伏技术的发展和进步,具有环保节能的双重优势的太阳能灯具产品,在太阳能路灯照明系统中的应用发展日趋完善。

早在1839年,法国科学家贝克雷尔(BECQURAL)发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差,这种现象后来被称为“光生伏打效应”,1954年美国科学家恰宾和皮尔松在贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳能电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

基于太阳能的移动电源具有节能,环保,安全,方便,寿命长,适用广等特点,十分具有价值,它的永久性,灵活性,干净清洁等优点给新能源开发带来了无限当我创新空间,采用太阳能,无需市电,无后期运行费用,节约用电,是国家大力推广的环保节能能源,它可任意安装,不受位置限制,安装使用简单,哪里有阳光哪里就能充电,其科技含量高,技术先进,故障率低,基本面维护,维修量极少,操作简单,只要轻轻一按就有电源输出,当电力,煤炭,石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际发展的瓶颈时,越来越多国家开始实行“阳光计划”,2006年1月1日我国《可再生能源法》正式实施,太阳能、风能等可再生能源作为十一五期间国家能源重点发展方向,将在税收等方面享有优惠政策。同时,《可再生能源法》中明确指出,到2020年,我国可再生能源的构成比例要占到10%以上,其中的第十七条还明确要求房地产开发企业应在建筑物的设计和施工中,为太阳能的利用提供必备条件。据悉,建设部正在起草的《太阳能使用法》,其中将规定在新建住宅中将强制使用太阳能。未来几年,太阳能将和家用电器一样走进千家万户。当前我国新能源企业已渐成气候,比较大的厂家有:力诺太阳、无锡尚德、常熟阿特斯等企业。

王学斌在基于单片机的太阳能路灯的设计中进行了一项基于单片机的太阳能路灯设计;该系统主要以 ATmega128L 主控芯片来实现对VRLA 蓄电池充放电和 LED 路灯照明的电流电压输出控制,同时通过 Speic 电路来实现对 VRLA 蓄电池的充电功率最大化,从而保证太阳能路灯的照明系统最大功率。实验表明基于单片机的太阳能路灯设计系统能够有效提高太阳能电池板的输出功率,输出功率提高约为 4.5W,能够对路灯照明系统进行有效能量转换[6]。

太阳能电池是利用太阳能辐射比较切实可行的方法,可谓人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔前景。

1.1太阳能电池工作原理

太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光伏特效应,所谓光伏特效应就是当物体受

到光照时,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。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN的两边出现电压叫做光生电压。当光照射到PN结上时,产生电子空穴对,在半导体内部PN结附近生成载流子没有被复合而到达空间电荷区,受内部电场的吸引,电子流入N区,空穴流入P区,结果使N区储存了过剩的电子,P区有过剩的空穴,它们在p-n结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外,还使p区带正电,N区带负电,在N区和P区之间的薄层就产生电动势,这就是光生伏特效应。当把能量加到纯硅中时(比如以热的形式),它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开,就会留下一个空穴。然后,这些电子会在晶格周围四处游荡,寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子,它们可以运载电流。将纯硅与磷原子混合起来,只需很少的能量即可使磷原子(最外层五个电子)的某个“多余”的电子逸出,当利用磷原子掺杂时,得到的硅被成为N型(“n”表示负电),太阳能电池只有一部分是N型。另一部分硅掺杂的是硼,硼的最外电子层只有三个而不是四个电子,这样可得到P 型硅。P型硅中没有自由电子。

图1.1 太阳能电池工作原理图

本设计采用两块如图1.2所示太阳能电池板:

图1.2 太阳能电池板

其参数如表1.1所示:

太阳能电池的充电发展太阳能电池应用在消费性商品上,大多有充电的问题,过去一般的充电对象采用镍氢或镍镉干电池,但是镍氢干电池无法抗高温,镍镉干电池有环保污染的问题。超级电容发展快速,容量超大,面积反缩小,加上价格低廉,因此有部份太阳能产品开始改采超级电容为充电对象,因而改善了太阳能充电的许多问题:

1:充电较快速

2:寿命长5倍以上

3:充电温度范围较广

4:减少太阳能电池用量(可低压充电)

1.2 设计内容及思路

本充电器通过太阳能电板将太阳能转化为电能,转化来的电能主要供两部分电路使用:通过78系列芯片将太阳能输入的高幅值电压降低为5V,从而为单片机供电。

经过DC/DC变换器电路处理后,由充电电路为负载供电。本电路采用的是开始恒流快速充电,带电池电压上升到设定值时,自动转入恒压充电方式,并且这样有利于保存电池容量。充电过程中采用发光二极管进行指示,系统中设计完备的过压保护,避免因过度充电而损坏。

由DC/DC变换器电路转换而来的信号传输给AD574A信号,进行数模转换,再将所得的数字信号传递给单片机,通过程序的控制,使液晶屏显示充电电流和电压。另外,选用了光耦合器来控制继电器,从而很好地将单片机与外界电路隔离,避免单片机控制部分受到一定的影响,而且当用电器充电达到设定的幅值后,可以利用继电器将电路断开,从而起到保护电路和蓄电池的作用。

文中介绍的太阳能移到电源,与普通的移动电源相比,它的特殊之处除了能源的供应来自太阳能电板外,还充分利用了单片机的智能性,设有完备电压电流检测保护电路。吧太阳能电池板放在一个有阳光的地方,即可为一般电源提供一个方便的太阳能充电点。这种便捷的太阳能充电器几乎可以在任何地方补充电力,从而获得通信自由。

如图2所示,有太阳能输入的电压分为两部分使用,一部分经过单片机供电电路,将电压降至5V,从而驱动单片机,使其工作,通过单片机程序显示电路的显示:另一部分电压通过DC/DC降压模块将降压降低,供外界电器充电使用,同时将转换成的数字信号传给单片机,通过单片机的控制,利用继电器实现光电耦合,将单片机和蓄电池。

图1.3设计原理图

第2章设备选型

2.1 单片机供电电路

2.1.1 稳压器

7805三端稳压集成电路,电子产品中,常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78系列和负电压输出的79系列。顾名思义三端IC是指这种稳压用的集成电路,只有三条引脚输出,分别是输入端、接地端和输出端。

7805三端稳压IC内部电路具有过压保护、过流保护、过热保护功能,这使它的性能很稳定。能够实现1A以上的输出电流。器件具有良好的温度系数,因此产品的应用范围很广泛。可以运用本地调节来消除噪声。

7805三端稳压IC在电路运用中应注意以下事项:输入输出压差不能太大,太大则转换效率急速降低,而且容易击穿损坏。最高输入电压不能超过35伏; 输出电流不能太大,1.5A 是其极限值。大电流的输出,散热片的尺寸要足够大,否则会导致高温保护或热击穿; 输入输出压差也不能太小,低于2伏稳压效率急速下降。

如图2.1为7805电路图,78系列集成稳压器的典型应用电路如下图所示,这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805,C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容,RL为负载电阻。当输出电流较大时,7805应配上散热板。

图2.1 7805稳压器电路图

如图2.2所示为7805三端稳压器:

图2.2 7805三端稳压器

从正面看①②③引脚从左向右按顺序标注,接入电路时①脚电压高于②脚,③脚为输出位。如对于78正压系列,①脚高电位,②脚接地,③脚为输出位。此外,还应注意,散热片

总是和最低电位的第②脚相连。这样在78系列中,散热片和②脚(地)连接。

2.1.2 二极管

如图2.3所示为二极管:

图2.3二极管

二极管,电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断(称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。

早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管因为灯丝的热损耗,效率比晶体二极管低,所以现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。

二极管的管压降:硅二极管(不发光类型)正向管压降0.7V,锗管正向管压降为0.3V,发光二极管正向管压降会随不同发光颜色而不同。主要有三种颜色,具体压降参考值如下:红色发光二极管的压降为2.0--2.2V,黄色发光二极管的压降为1.8—2.0V,绿色发光二极管的压降为3.0—3.2V,正常发光时的额定电流约为20mA。二极管的电压与电流不是线性关系,所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。

2.1.3 电容

如图2.4所示为电容:

图2.4 电容器

电容器,通常简称其容纳电荷的本领为电容,用字母C表示。定义1:电容器,顾名思义,是‘装电的容器’,是一种容纳电荷的器件。英文名称:capacitor。电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制等方面。定义2:电容器,任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)间都构成一个电容器。

通用公式C=Q/U平行板电容器专用公式:

板间电场强度E=U/d ,(2.1)

电容器电容决定式 C=εS/4πkd (2.2)

定义:是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。

特点:

1.它具有充放电特性和阻止直流电流通过,允许交流电流通过的能力。

2.在充电和放电过程中,两极板上的电荷有积累过程,也即电压有建立过程,因此,电容器上的电压不能突变。

电容器的充电:两板分别带等量异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量。

电容器的放电:电容器两极正负电荷通过导线中和。在放电过程中导线上有短暂的电流产生。

电容充电过程

电容充电过程

3.电容器的容抗与频率、容量之间成反比。即分析容抗大小时就得联系信号的频率高低、容量大小。

2.1.4 电路设计

单片机对电源质量要求严格,只有波形稳定清晰的电源才能使单片机上电复位,否者无法上点复位,晶振不能起振,单片机就不工作。单片机电源使用5V电压,因此需要将太阳能转换来的电压经过降压和稳压后才能供单片机使用。

如图2.3所示,该部分电路由7805和7812芯片组成,将太阳能输入的较高幅值电压转

换为5V左右的电压,用于给单片机供电。当太阳能输入电压正常时,走遍二极管导通:当为单片机提供的工作电压正常时,右边二极管导通。单片机供电电路的主要功能是将太阳能电池板转化直流电经过7812初步降压,然后由7805再次稳压供给单片机使用。78系列稳压芯片性能稳定,属于集成稳压芯片的较常用系列,同时其价格低廉并能实现系统要求,所以其被选用,电路中所连接的电容为滤波左右。

图2.5 单片机供电电路原理图

2.2 单片机

2.2.1 AT89C51单片机

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

如图2.6所示为AT89C51示意图:

太阳能光伏发电系统课程设计

何彬,太阳能光伏发电系统课程设计 绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题,它直接制约着经济和社会的发展,可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说, 太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注,美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划,大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时,照明作为日常生活中不可缺少的一部分,成为了世界各国的一项 重要的能源消耗,据统计照明用电占我国总发电量的 10%以上,绿色节能照明的应用越来越受到重视。我国在 1996 年就提出了“绿色照明工程”,主要就是为了解 决与照明相关的能源供应问题,新型的照明光源 LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的,随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1.太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光,将太阳的光能直接变成电 能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制 电路等组成,系统的组成框图如图 1 所示:系统各部分容量的选取配合,需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能,一部分用来给直流负载 LED供电,另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时, LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。 LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明,同时采用了自动调光技术,可以使室内的光线保持恒定。 图 1光伏发电系统组成框图 太阳能电池是太阳能照明系统的输入,为整个系统提供照明和控制所需电

光伏组件课程设计

课程设计报告 题目太阳能节能灯的设计与分析 系别物理与电子工程学院 年级 2011级专业光伏技术与产业 班级光伏111 学生姓名宋梦丹 学号050411139 指导教师薛春荣 设计时间2013-12

产品简介 【使用优点】 无需电线,按一下底部的开关,白天晒太阳,晚上自动亮光,环保,不用交电费!灯体造型美观大方,轻巧灵活多样,动感十足,太阳能充满电能亮8小时以上。 【安装及使用方法】 把灯罩向左旋开,拨动开关,把灯具插地,放置在阳光下 【技术参数】 ?品牌: MODAS ?型号: MD9548 ?颜色分类: 白色(MD9548W) ?灯具是否带光源: 带光源 ?光源类型: LED ?太阳能板:0.08W(2V 40MA) ?电源:600MAH 1.2V NI-MH ?光源:1*LED(15000MCD) ?产品尺寸:6.7*6.7*36.7CM ?一盒重量:260g 【工作原理】 通过顶部的太阳能板转换成电能,白天光通过太阳能板转换成电能储存在充电电池中,等到晚上天黑时,太阳能板不再对电池充电,灯就自动亮起来。 原理分析 太阳能光伏发电LED照明系统组成高效节能的太阳能光伏发电LED照明系统包括太阳能电池组、DC-DC变换器、最大功率跟踪控制、储存电能的蓄电池组和LED照明控制、LED光源等部分。 太阳能LED自动照明系统的基本原理,是在有光照的情况下,太阳能电池板把光能转变成电能对蓄电池充电,并将电能储存在蓄电池中。夜晚,蓄电池中的电能为半导体发光二极管LED充电发光起到照明的效果。系统采用全自动工作方式,无须人工介入,可以采用声、光或延时控制方式,做到“人在灯亮,人走灯灭”(指楼道、走廊等)或“天黑即亮,延时关灯”(指道路、庭院、景点等)或每日24小时“常明不灭”(指地下停车场、隧道等)。对连续阴雨天,系统可根据

太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优化设计

太阳能光伏发电系统课程设计家庭并网光伏发电系统的优 化设计 《太阳能光伏发电系统》 课程设计 课题名称: 家庭并网光伏发电系统的优化设计专业班级: 学生姓名: 学生学号: 指导教师: 设计时间: 沈阳工程学院 报告正文 目录 第1章绪 论 ..................................................................... . (3) 1.1 设计背 景 ..................................................................... .. (3) 1.2 设计意 义 ..................................................................... ......................................... 3 第2章朝阳市气象资料及地理情况...................................................................... ............... 4 第3章家用并网型...................................................................... .. (6)

太阳能光伏发电系统的优化设 计 ..................................................................... .. (6) 3.1 设计方 案 ..................................................................... .. (6) 3.2负载的计算...................................................................... . (8) 3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选 型 (9) 3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设 计 (10) 3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型..................................................................... 11 3.6 控制器、逆变器的选 型 ..................................................................... (12) 3.7 电气配置及其设 计 ..................................................................... (13) 3.8 系统配置清 单 .....................................................................

基于单片机的太阳能充电器

本科生毕业设计便携式太阳能充电器 2013 年04 月

独创性声明 本人郑重声明:所呈交的毕业设计是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外,设计中不包含其他人已经发表的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在设计中作了明确的说明并表示了谢意。 签名: 年月日 授权声明 本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定,即:有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计的复印件和磁盘,允许毕业设计被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编设计。 本人设计中有原创性数据需要保密的部分为(如没有,请填写“无”): 学生签名: 年月日 指导教师签名: 年月日

便携式太阳能充电器 摘要 16到20世纪,随着工业革命的兴起,科学技术的不断发展,人们对自然界中化石能源的索取速度越来越快、数量越来越多。与此同时,化石能源的燃烧对于自然界的生态环境造成了难以弥补的破坏。作为可再生能源,太阳能有着广阔的应用前景,可以成为移动设备供电的有吸引力的能源。当我们外出或旅游时,常常因为手机没电所带来的麻烦而苦恼,但又不能及时找到可以充电的场所,影响了手机的正常使用。为了解决这一问题,本毕业设计介绍一种便携式的太阳能手机充电器,利用单片机控制,实现对移动设备充放电的自由与智能控制。与常规的充电器相比,太阳能充电器必将因为便携式而得到长远的发展。 关键词:能源;太阳能;电池;单片机;便携式

Portable Solar Charger based on Microcontroller Abstract From 16 to 20 century, with the rise of industrial revolution and continuous development of science and technology, people demand a large quantity of fossil energy with increasing speed. At the same time, the burning of fossil energy has caused irreparable damage to the environment. As a renewable energy, solar energy enjoys broad application prospect. Solar power is attractive, because it supplies power for portable devices. When we go out or travel, we are often bothered by the failing power of cellphone. And we can’t find places to charge in time, which affects the normal use of mobile phone. In order to solve this problem, this thesis will introduce a type of portable solar mobile charger, using single-chip microcomputer so that the charge and discharge of mobile devices can be freely and intelligently controlled. Compared with the conventional charger, solar energy charger will definitly have a long-term development for its portable type. Key words: energy;solar energy;battery;intelligent;portable

光伏并网发电系统设计

光伏并网发电系统设计 摘要:最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪(MPPT),由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号,实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明,该设计不但电路设计简单,软硬件结合,控制方法灵活,而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词:STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量,且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上,最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池,U S=60V,R S=30Ω~36Ω;u REF为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V,频率f REF为45Hz~55Hz;T为工频隔离变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将u F作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,频率、相位跟踪功能,输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。 U R L

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毕业设计-太阳能手机充电器

目录 摘要 (1) 一、设计题目与要求 (2) 1、设计题目 (2) 2、设计要求 (2) 二、设计思路及框架图 (2) 三、设计原理图 (3) 四、各部分电路介绍 (3) 1、光电转换电路 (3) 2、稳压电路 (4) 3、充电和指示部分 (5) 4、过充保护电路 (9) 五、元器件的选择 (9) 1、太阳能电池的介绍与选择 (9) 2、三端集成稳压器的原理与选用 (13) 六、谢辞 (17) 七、参考文献 (22) 八、附录 (18)

摘要 手机作为信息社会的一种通用商品,如今在世界范围内得到广泛的普及,而作为手机能源的提供者—电池的储能总是十分有限,几乎所有的用户都曾遇到过外出或通话过程中电池耗尽的尴尬,尤其是对于经常在野外作业的用户来说,在远离市电的环境下,电池的耗尽为我们的通信带来极大的不便,而太阳能作为一种可再生能源逐步在各个领域得到广泛应用。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,也是清洁能源,不产生任何的环境污染。若能以太阳能电池组件为基础,设计出成本低廉的太阳能手机充电器,直接完成太阳能辐射到电能转换,必然会为个人移动通信带来极大的方便。 本设计主要完成了具有不同于目前市场销售的同类产品的太阳能手机充电器的设计工作。该设计电路包括光电转换电路、稳压电路、充电和显示电路、过充保护电路。该充电器工作稳定、可靠,使用灵活。太阳能作为一种没有任何污染的、易取的绿色能源若能应用到消费类产品中,对于改善地球的整体的能源状况和环境有着非常重要的意义. 关键词:光电传感器、稳压电路、充电显示电路、过充保护电路

一、设计题目与要求 1、设计题目 太阳能手机充电器的设计与制作 2、设计要求 本设计的主要设计内容: 太阳能极板的设计、充电控制电路的设计、电压电流控制与显示电路 二、设计思路及框架图 此太阳能手机充电器设计中是利用光生伏特效应将光能转换成电能,其电能通过稳压器可直接给手几电池充电,也可将电能储存于蓄电池,在无太阳光时对手机充电。其基本框图如下: 图2-1 设计框图

太阳能光伏发电系统课程设计

绪论 能源短缺是当今社会中的热点问题,它直接制约着经济和社会的发展,可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源。近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注,美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划,大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。同时,照明作为日常生活中不可缺少的一部分, 成为了世界各国的一项重要的能源消耗,据统计照明用电占我国总发电量的10%以上,绿色节能照明 的应用越来越受到重视。我国在1996年就提出了“绿色照明工程”,主要就是为了解决与照明相关的能源供应问题,新型的照明光源LED发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。 太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的,随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。 一、课程设计报告内容 1. 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光,将太阳的光能直接变成电能输出。 光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制电路等组成,系统的组成框图如图1所示:系统各部分容量的选取配合,需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池将太阳能转变成电能,一部分用来给直流负载LED供电,另一部分储存在蓄电池中。当没有太阳光或者光线暗时,LED 照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。LED照明部分不仅可以实现昼 夜照明,同时采用了自动调光技术,可以使室内的光线保持恒定。 图1光伏发电系统组成框图

光伏发电技术及应用专业课程

公共必修课 思想道德修养及法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、大学英语、大学体育、计算机文化基础、大学语文、军事理论、大学生就业与创业指导、沐浴经典、红色江西、形势政策 专业基础课 高等数学、大学物理、光伏技术概论、电工电子学、半导体物理器件、太阳电池材料、光伏设备概论 专业课 专业技能课 工程计价与计量、工程制图、AutoCAD 专业必修课 太阳电池原理与工艺、太阳能发电技术、光伏建筑电气控制技术、光伏系统设计与施工、供配电系统、光伏建筑工程 专业任选课 高级语言程序设计、工业计算机控制技术、新能源发电技术、专业英语 集中实践教学 太阳能发电技术课程设计、光伏系统设计与施工课程设计、光伏建筑工程课程设计、军事训练、入学教育、岗位实训、毕业设计(论文) 主干课程 (1)《太阳电池原理与工艺》 课程简介:本课程主要讲授光生伏打效应机理、p-n结、太阳电池的工作原理、制造工艺、测试和应用等方面的技术,使学生对太阳电池器件的原理及工艺有较为系统的掌握。 (2)《太阳能发电技术》 课程简介:本课程主要讲授太阳能光伏发电工作原理、内容包括太阳能电池组件的特性、结构及种类,功率调节器的工作原理、功能、电路构成及种类、选择方法、相关设备及部件,太阳能光伏发电系统设计与施工、维护检查与测量,熟悉太阳能光伏发电系统的法律法规及并网系统技术要求准则。 (3)《光伏系统设计与施工》 课程简介:主要介绍光伏系统的构成及设计原理和规则,阐述光伏系统的施工技术和方法。使学生初步掌握光伏系统的设计方法,了解光伏系统的施工步骤,为学生将来独立参与光伏系统的设计和施工打下基础。 (4)《光伏建筑电气控制技术》 课程简介:本课程主要结合光伏发电讲授建筑配电系统常用的电器元件、继电器、接触器控制的基本控制电路、建筑电气控制技术的设计、建筑中常用的电气设备的控制原理、可编程控制器的基本工作原理及其在光伏建筑中的应用等方面知识。 (5)《太阳电池材料》 课程简介:介绍太阳能及光电转换的基本原理、太阳电池的基本结构和工艺,着重从材料制备和性能的角度出发,阐述常用的太阳能光电材料的基本制备原理、制备技术以及材料结构组成对太阳电池的影响。 (6)《工程计价与计量》 课程简介:本课程主要介绍太阳发电建设项目在决策、设计、招投标、实施、竣工验收等阶段的计价方法,使学生初步掌握工程计价与计量专业技能,扩展学生的工程经济知识与相关能力。

太阳能并网光伏发电系统设计

】 南昌航空大学 自学考试毕业论文 【 题目太阳能并网光伏发电系统 专业光伏材料及应用 学生姓名 准考证号 指导教师 . 2012 年 04 月

光伏发电并网控制技术设计 摘要 随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。能源问题已经成为关系到人类生存和发展的首要问题。所以,迫切需要对新的能源进行开发和研究。而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高,应用较广泛的能源,尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。 本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。其次,对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析,并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。接着,对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。再次,提出光伏并网发电系统的设计方案。最后,对光伏并网发电系统的硬件进行设计。并网光伏发电充分发挥了新能源的优势,可以缓解能源紧张问题,是太阳能规模化发展的必然方向。我国政府高度重视光伏并网发电,并逐步推广"屋顶计划"。太阳能并网发电正在由补充能源向替代能源方向迈进。 关键词:能源;太阳能;光伏并网;逆变器

目录 第一章太阳能光伏产业绪论 (1) 光伏发电的意义 (1) 光伏并网发电 (1) 第二章太阳能光伏发电系统 (5) 太阳能光伏发电简介 (5) 太阳能光伏发电系统的类别 (5) 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6) 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7) 第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10) 并网光伏系统的组成和原理 (10) 光伏电池的分类及主要参数 (12) 光伏控制器性能及技术参数 (14) 光伏逆变器性能及技术参数 (15) 第四章发展与展望 (18) 发展与展望 (18) 全文总结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)

基于单片机太阳能充电器设计

山东交通学院 课程设计报告 课题名称基于单片机的太阳能充电器的设计学生姓名傅传银唐飞翔 学号140818108 140818110 专业电子信息工程(信职141) 指导教师张波 2016年06月26日

1 绪论 1.1 本课题研究背景及现状 当代社会随着一些不可再生资源如煤炭,石油等日益减少,使得各国社会经济越来越受能源问题的约制,因此许多国家开始逐渐的实行“阳光计划”,开发洁净的能源如太阳能,用以成为本国经济发展的新动力。 首先让我们想到的是太阳能电池,因为它不会消耗水,燃料等物质,并且不会释放任何对环境有污染的气体,是直接通过太阳光与材料的相互作用释放出电能,这种无污染资源对环境的保护有着相当重要的意义[1]。由于无公害的作用,目前世界太阳能电池产业已经出具规模,1995年到2004年的十年内平均年增长率达到30%以上。随着新型太阳能电池的涌现,以及传统硅电池的不断革新,新的概念已经开始在太阳能电池技术中显现,从某种意义上讲,预示着太阳能电池技术的发展趋势[2]。世界各国对光伏发电也越来越重视,目前全世界已超过一百个国家使用光伏发电系统,其中以欧洲为代表的发达国家为主,占总市场的80.1%,早在09年的时候,世界各国总的光伏新加装机容量接近800万千瓦,截至当年低,世界光伏装机容量总共接近2700万千瓦[3]。随着并网光伏发电市场的迅速发展,让它受到了世界各地的关注。 目前,太阳能电池的应用已经逐渐广泛得到推广,众所周知,沙漠地区由于气温特别高,因此最具有大规模开发太阳能的潜力,这使得沙漠等偏远地区对其的使用更加方便,并且能减低甚至节省昂贵的输电线路,从长远发展状况来看,随着改善太阳能电池制造技术和新的光 - 电转换装置发明,国家环保和清洁能源,光伏发电系统和太阳能发电的巨大需求恢复将继续利用太阳辐射能比较实用方法,这可以为人类以后能使用太阳能提供了广阔的开辟前景[4]。 当代社会太阳能手机充电器得到了一定的使用,它具有运用方便,环保,节能,格外使用于应急场合,高效率充电,性价比较高,让大家无论身处何处,都不会受到手机没电的困扰[5]。借此太阳能手机充电器的众多优点,因此提出本课题。 1.2 课题设计思想 基于单片机的太阳能充电器的设计是本次探导的课题。首先,由于太阳能电池板的电压会随太阳光的强度波动,强烈的太阳光的太阳能电池板的电压是高的数,当太阳光弱的强度,所述太阳能电池板的输出电压低时,从太阳能电池板的输出到稳定的

太阳能光伏发电技术课程设计

课程设计方案 课程名称太阳能光伏发电技术 班级10级光伏发电班 专业光伏发电技术及应用专业 指导教师:李玲

一、课程设计的目的 课程设计是《太阳能光伏发电技术》课程的一个总结性教学环节,是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划中,它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业,在设计中需要学生自己做出决策,即自己确定方案,选择流程,查取资料,进行过程和设备计算,并要对自己的选择做出设计和核算,经过反复的分析比较,择优选定最理想的方案和合理的设计。所以,课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养: 1. 查阅资料,选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力; 2. 树立既考虑技术上的先进性又考虑经济上的合理性正确设计思想,在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力; 3. 用简洁的文字或清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 二、课程设计的任务和要求 1、学习态度:要有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度,对有抄袭他人设计图纸(论文)或找他人代画设计图纸、代做报告等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩,并根据学校有关规定给与处理。 2、学习纪律:要严格遵守学习纪律,遵守作息时间,不得迟到、早退和旷课。如因事、因病不能上课,则需请假,凡未请假或未获准假擅自不上课者,均按旷课论处。 3、课程目标:掌握课程的基本理论和基本知识,概念清楚,设计计算正确,结构设计合理,实验数据可靠,绘图符合标准,设计报告撰写规范。要敢于创新,勇于实践,注意培养创新意识和工程意识。 (1)巩固和加深对光伏系统设计基本知识的理解,提高学生综合运用本课程自学知识的能力。 (2)培养学生根据课题需要选学参考书籍、查阅手册、图表和文献资料的所学能力。通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己分析解决问题的方法。 (3)通过实际新余市太阳能LED灯设计方案的分析比较、设计计算、设备选型、安装调试等环节,初步掌握简单太阳能光伏系统的分析方法和工程设计方法。 (4)掌握常用太阳能光伏系统设备的基本参数,学会太阳电池组件的容量计算、蓄电池容量计算、方阵倾角设计等,提高学生动手能力,能在教师指导下,完成课程任务。 (5)了解与课题有关的光伏系统设备安装及使用工程技术规范,能按课程设计任务的要求编写设计报告(或总结)能正确反映设计和实验成果。 (6)培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践,帮助学生逐步建立正确的生产观念、工程观念和全局观点。

光伏并网发电系统设计复习过程

光伏并网发电系统设 计

光伏并网发电系统设计 摘要:最大功率点跟踪是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。系统设计采用电流型控制芯片UC3845实现最大功率点跟踪(MPPT),由单片机STC12C5408AD产生SPWM信号,实现频率相位跟踪功能、输入欠压保护功能、输出过流保护功能。结果表明,该设计不但电路设计简单,软硬件结合,控制方法灵活,而且能够有效的完成最大功率跟踪的目的。 关键词:STC12C5408AD DC-AC转换电路 MPPT 太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注。光伏电池的输出是一个随光照、温度等因素变化的复杂量,且输出电压和输出电流存在非线性关系。光伏系统的主要缺点是初期投资大、太阳能电池的光电转换效率低。为充分利用太阳能必须控制电池阵列始终工作在最大功率点上,最大功率点跟踪(MPPT, Maximum Power Point Tracker)是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术。 1 设计任务 为研究方便设计一光伏并网发电模拟装置,其结构框图如图1所示。用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池,U S=60V,R S=30Ω~36Ω;u REF为模拟电网电压的正弦参考信号,其峰峰值为2V,频率f REF为45Hz~55Hz;T为工频隔离变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将u F作为输出电流的反馈信号;负载电阻R L=30Ω~36Ω。要求系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,频率、相位跟踪功能,输入欠压保护和输出过流保护功能。另外要求系统效率高、失真度低。

R L U 图1 并网发电模拟装置框图 2 系统总体方案 光伏并网系统主要由前级的DC-DC 变换器和后级的DC-AC 逆变器组成。在系统中,DC-DC 变换器采用BOOST 结构,主要完成系统的MPPT 控制;DC-AC 部分采用全桥逆变器,维持中间电压稳定并且将电能转换成110 V/50 Hz 交流电。设计采用单片机SPWM 调制,驱动功率场效应管,经滤波产生正弦波,驱动隔离变压器,向负载输出功率。系统设计保证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相。系统总体硬件框图如图2所示: 图2 系统总体硬件框图 3 MPPT 原理及电路设计 3.1 MPPT 原理

光伏发电的MATLAB仿真

一、实验过程记录 1.画出实验接线图 图1 实验接线图 图2 光伏电池板图3 实验接线实物图 2.实验过程记录与分析 (1)给出实验的详细步骤 ○1 实验前根据指导书要求完成预习报告 ○2 按预习报告设计的实习步骤,利用MATLAB建立光伏数学模型,如下图4所示。

图4 光伏电池模型其中PV Array模块里子模块如下图5所示。 图5 PV Array模型其中Iph,Uoc,Io,Vt子模块如下图6-9所示。 图6Iph子模块

图7Uoc子模块 图8 Io子模块 图9Vt子模块 ○3 在光伏电池建模的基础上,输入实际光伏电池参数值,研究不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线,并得出结论。 ○4 设计光伏电池测试平台,在不同光照、温度情况下测试光伏电池输出电压、输出电流值,对实测数据进行处理并加以分析,记录实际光伏电池的I-V、P-V 特性曲线,与仿真结果进行对比,得出有意义的结论。 ○5 确定电力变换电路拓扑结构,设计电路中的相关参数值,通过MATLAB搭 建电路并仿真分析,搭建电路如图10所示。

图10离网型光伏发电系统 ○6 确定系统MPPT控制策略,建立MPPT模块仿真模型,并仿真分析。 系统联调,调节离网型光伏发电系统的电路和控制参数值,仿真并分析最大功率跟踪控制效果。 (2)记录实验数据 m2 表1当T=290K时S=1305W/时的测试数据 I(A)0 1.03 1.25 2.65 3.79 5.97 6.287.867.98 U(V)27.326.226252421.516 1.10 P(W)026.98632.566.2590.96128.35100.488.6460 m2 表2当T=287K时S=1305W/时的测试数据 I(A)01 1.5 2.6 3.93 6.0 6.688.048.12 U(V)27.626.225.825.123.921.620.510 P(W)026.238.765.2693.93129.6136.948.040 m2 表3当T=287K时S=1278W/时的测试数据 I(A)0 1.04 1.49 2.25 3.66 6.06 6.737.98.06 U(V)26.826.22625.424.321.913.40.50 P(W)027.24838.7457.1588.94132.7190.18 3.950

基于单片机的太阳能充电器的设计毕业设计(论文)

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

太阳能光伏发电系统课程设计模板

新能源学院 《太阳能光伏发电系统》 课程设计 课题名称: 专业班级: 学生姓名: 学生学号: 指导教师: 设计时间:至 沈阳工程学院

报告正文(例子) 目录(自动生成) 第1章绪论.......................................... 1.1 设计背景……………………….................... 1.2 设计意义................................................................................. 第2章沈阳市气象资料及地理情况........................................... 第3章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化设计.......... 3.1 设计方案...................... 3.2 负载的计算.......................... 3.3 太阳能电池板容量及串并联的设计及选型…………………….. 3.4 太阳能电池板的方位角与倾斜角的设计.......................... 3.5 蓄电池容量及串并联的设计及选型……………………………….. 3.6 控制器、逆变器的选型……………………………….. 3.7 电气配置及其设计………………………….. 3.8 系统配置清单………………………….. 第4章家用独立型太阳能光伏发电系统的优化结果与讨论……… 4.1 ………………………………………………………….. 4.2 ……………………………………………………….. 4.3 ……………………………………………………….. 4.4 ……………………………………………………….. 第5章心得体会....................................................................................... 参考文献.......................................................................................

光伏发电系统课程设计报告

目录 1.系统设计依据 (2) 2.负载耗电量 (2) 3.系统初始化设计 (3) 3.1当地气象数据资料 (3) 3.2方阵倾斜角设计 (3) 4.系统的主要配置说明 (4) 4.1太阳能电视组件 (4) 4.2并网逆变器 (4) 4.3方阵支架场地设计 (5) 4.3.1屋顶基础 (5) 4.3.2支架的设计 (5) 4.4.配电室设计 (6) 4.5.并网发电系统的防雷 (6) 4.6并网发电系统配置表 (7) 5. 系统建设及施工 (8) 5.1光伏系统建设流程 (9) 5.2光伏系统组件安装和检验 (9) 5.3光伏屋面安装顺序 (10) 5.4线缆的敷设与连接 (11) 5.5系统防雷接地安装 (11) 5.6逆变器的安装 (12) 6. 太阳能光伏发电系统的检查与测试 (12) 6.1光伏发电系统的检查 (12) 6.2光伏发电系统的测试 (13) 6.3系统的维护与检修 (13)

1.系统设计依据 该系统的设计依据有(国标): GB/T 19939-2005 光伏系统并网技术要求 GB/T 20046-2006 光伏(PV)系统电网接口特性(IEC 61727:2004,MOD) GB/Z 19964-2005 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法 GB/T 2423.2-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法 GB/T 2423.9-2001 电工电子产品基本环境试验规程试验C:设备用恒定湿 GB 4208 外壳防护等级(IP代码)(equ IEC 60529:1998) GB 3859.2-1993 半导体变流器应用导则 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-1995 电能质量三相电压允许不平衡度 GB/T 21086-2007 建筑幕墙 GB 50057-94 建筑物防雷设计规范 JGJ102-2003 玻璃幕墙工程技术规范 JGJT139-2001 玻璃幕墙工程质量检验标准 2.负载耗电量 设备名称功率(w)日运行时间(h)日耗电量(wh)电视机85w+150w 4+2 640 电磁炉1600 2 3200 照明灯40w×10只 4 1600 电水壶1800 0.5 900 洗衣机400 1.5 600 冰箱350w/24h 24 350 电饭煲650 1.5 975 饮水机300 5 600 电风扇60w×3 5 900 合计9765

光伏发电系统-毕业设计

1. 引言 日常生活和社会生产都离不开能源。人们通过直接或间接利用某些自然资源得到能,因而,把具有某种形式能量资源以及由它加工或转换得到的产品统称为能源。前者叫自然能源或一次能源,如矿物燃料、植物燃料、太阳能、水能、风能、海洋能、地热能和潮汐能等,后者通常又把可再生的自然资源称为新能源,其围包括太阳能、生物质能、风能、地热能和海洋能等。矿物燃料(煤、石油、天然气等)又称为常规能源。 值得注意,几乎所有的自然资源,从广义的角度看都来自太阳能。由大气、陆地、海洋、生物等所接受的太阳能都是各种自然资源的源泉。矿物燃料是古生物长期沉积在地下形成的,它的形成源自远古的太阳能。[9]水的蒸发和凝结,风、雨、冰、雪等自然现象的动力也是靠太阳,因而水能、风能归根到底都来自太阳能。生物质能是通过光合、光化作用转化太阳辐射能取得的。由于太阳和月球对地球水的吸水作用产生潮汐能。 世界上最丰富的永久能源是太阳能。地球截取的太阳能辐射能通量为1.7ⅹ1014kW,比核能、地热和引力能储量总和还要大5000多倍。其中约30%被反射回宇宙空间;47%转变为热,以长波辐射形式再次返回空间;约23%是水蒸发、凝结的动力,风和波浪的动能,植物通过光合作用吸收的能量不到0.5%。地球每年接受的太阳能总量为1ⅹ1018kW·h。这相当于5ⅹ1014桶原油,是探明原油储量的近千倍,是世界年耗总能量的一万余倍。 太阳的能量是如此巨大,正如通常所说的“取之不尽、用之不竭”,但是太阳辐射能的通量密度较低,大气层外为1353W/m2.太通过大气层时会进一步衰减,还会受到天气、昼夜以及空气污染等因素的影响,因而,太阳能对地球又呈

太阳能光伏发电课程设计

《太阳能光伏发电原理与应用》 课程设计 课题名称:家用独立型光伏发电系统的优化设计 专业班级:光电02班 学生学号:1009040204 学生姓名:黄斌 学生成绩: 指导教师:刘国华 课题工作时间:2013.6.24 至2013.6.28 武汉工程大学教务处

一、课程设计的任务和要求 要求:1、具备独立查阅光伏发电系统设计的相关文献和资料的能力;具有查阅光伏电池、蓄电池、控制器和逆变器等光伏器件参数和型号的能力;具有 收集、加工各种信息及获取新知识的能力。 2、具备独立设计光伏发电系统的能力,能提出并较好地实施方案,能对光 伏发电系统的结构和配置进行分析研究和优化设计。 3、具备数值计算、仿真、绘图和文字处理等能力。 4、工作努力,遵守纪律,工作作风严谨务实,按期圆满完成规定的任务。 5、报告内容简练完整、立论正确、讨论充分、论述流畅、结构严谨、结论 合理;技术用语准确、符号规范统一、编号齐全、书写工整、图表完备。 6、工作中有创新意识,对前人工作有一定改进或独特见解。 7、内容不少于3000字。 技术参数:1、光伏发电系统安装地点:成都; 2、使用单晶硅光伏电池; 3、负载表 数量功率使用时间 荧光灯8 18w/盏5h/天 电视机,电脑 2 120w/个3h/天 洗衣机 1 600wh/天 电冰箱 1 1000wh/天 任务:1、选择适当的光伏电池、蓄电池、逆变器和控制器; 2、设计合理的光伏发电系统; 3、利用PVsyst软件和有关理论模拟优化设计,并对结果进行分析和总结。 二、进度安排 1、2013.6.24 选题、分析查找相关资料、熟悉PVsyst软件 2、2013.6.25 提出设计方案、思路和系统框图、系统的优化设计 3、2013.6.26 讨论、修改、进一步优化方案,光伏发电系统各部件的选型 4、2013.6.27 写出课程设计报告初稿 5、2013.6.28 整理课程设计报告、交稿 三、参考资料或参考文献 1、杨金焕、于化丛、葛亮著. 太阳能光伏发电应用技术. 第1版. 电子工业出版 社. 2009年。 2、李钟实著. 太阳能光伏发电系统设计施工与维护. 第1版. 人民邮电出版社. 2010年。 3、PVsyst软件应用教程。 指导教师签字:刘国华2013年 6 月 1 日 教研室主任签字:2013年6 月1 日

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