【正文】 到全機(jī)總量的4%，德國在過去11年間，風(fēng)力發(fā)電增長21倍，%。2005年2月16日，由聯(lián)合國141個成員國家共同簽署的《京都協(xié)議書》正式生效，將再生能源的開發(fā)與規(guī)劃推向一個新的階段。 新能源光伏發(fā)電，作為可再生清潔能源，因其具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、維護(hù)簡便、資源廣闊等其他常規(guī)能源所不具備的優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)是21世紀(jì)重要的新能源，已廣泛應(yīng)用在并網(wǎng)發(fā)電、民用發(fā)電、公共設(shè)施以及一體化節(jié)能建筑等方面，目前晶體硅光伏發(fā)電系統(tǒng)占據(jù)新能源光伏發(fā)電市場的主要地位。南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文南昌航空大學(xué)自 學(xué) 考 試 畢 業(yè) 論 文題 目 太陽能智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè) 光伏材料應(yīng)用技術(shù) 25摘 要本文介紹了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的背景和國內(nèi)以及國外的太陽能發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，并介紹了離網(wǎng)型和并網(wǎng)型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，分析了太陽能光伏發(fā)電的利用原理和發(fā)展優(yōu)勢，說明了太陽能電池最大功率跟蹤的原理以及一些常用的方法，并比較了他們的優(yōu)缺點(diǎn)，介紹了太陽能蓄電池的工作原理和一些常用方法；隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，開發(fā)利用清潔的可再生能源勢在必行，太陽能成為了當(dāng)今世界上最清潔、最具有規(guī)模開發(fā)前景的可再生能源之一，其中光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽能利用的主要趨勢。自人類社會誕生以來，能源一直是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。從目前發(fā)展?fàn)顩r來說，新能源光伏發(fā)電雖然發(fā)展整體規(guī)模要小于風(fēng)能，但是增長速度最快。瑞典和奧地利的生物質(zhì)能源在其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中高達(dá)15%以上。20世紀(jì)80年代以來，即使是在世界經(jīng)濟(jì)從總體上處于衰退和低谷的時期，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也一直以10%15%的遞增速度在發(fā)展。到2020年，我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平有望達(dá)到世界先進(jìn)行列。今后太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要圍繞高效率、低成本、長壽命、美觀實(shí)用等方向發(fā)展。圖1光伏發(fā)電系統(tǒng)目前太陽能利用的方式有:太陽能光伏發(fā)電，太陽能熱利用，太陽能動力利用，太陽能光化利用，太陽能生物利用和太陽能光光利用。該系統(tǒng)可為交流負(fù)載提供能量，也可為直流負(fù)載提供能量，當(dāng)太陽能電池陣列能量過剩時，可以將過剩能量存儲起來或把過剩能量送入電網(wǎng)。而當(dāng)其輸出的功率超出負(fù)載需求時，將電能輸送到電網(wǎng)中。光伏方陣在有光照的情況下將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，通過太陽能充放電控制器給負(fù)載供電，同時給蓄電池組充電；在無光照時，通過太陽能充放電控制器由蓄電池組給直流負(fù)載供電，同時蓄電池還要直接給獨(dú)立逆變器供電，通過獨(dú)立逆變器逆變成交流電，給交流負(fù)載供電。在一定日照強(qiáng)度和溫度下，太陽能電池有唯一的最大輸出功率點(diǎn)，太陽能電池只有工作在最大功率點(diǎn)才能使其輸出的功率最大。然后，通過比較干擾周期前后太陽能電池陣列的輸出功率，如果輸出功率增加，那么繼續(xù)按照上一周期的方向繼續(xù)“干擾”過程，如果檢測到輸出功率減少，則改變“干擾”的方向。增量電導(dǎo)法的缺點(diǎn)是:太陽能電池陣列可能存在一個局部的最大功率點(diǎn)，這種算法可能導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定在一個局部的最大功率點(diǎn)；如同擾動觀察法一樣，增量電導(dǎo)法的變化步長也是固定的，步長過小會使跟蹤速度變慢，太陽能電池陣列較長時間工作在低功率輸出區(qū)。太陽能電池組件（也叫太陽能電池組件）是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。這些密封蓋是用來加注、檢查電解液和排放氣體之用。蓄電池在充電時把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，放電時把儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能提供給負(fù)載使用。(二)恒壓充電法恒壓充電就是以一恒定電壓對鉛酸蓄電池進(jìn)行充電。(三)兩階段充電法這種方法是為了克服恒流與恒壓充電的缺點(diǎn)而結(jié)合的一種充電策略。直接為逆變器提供電能向負(fù)載供電；也可以向蓄電池組充電，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用，同時具有電池巡檢功能。浮充控制點(diǎn)電壓：一般是均充完畢后，蓄電池也被靜置一段時間，使其端電壓自然下落，當(dāng)下落至“維護(hù)電壓”點(diǎn)時，就進(jìn)入浮充狀態(tài)，類似于“涓流充電”（即小電流充電），電池電壓一低就充上一點(diǎn)，一低就充上一點(diǎn)，一股一股地來，以免電池溫度持續(xù)升高，這對蓄電池來說是很有好處的，因?yàn)殡姵貎?nèi)部溫度對充放電的影響很大。 直流交流（DC/AC）變換器，也稱逆變器。第四章 太陽能路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計太陽能路燈智能控制系統(tǒng)原理：太陽能路燈智能控制系統(tǒng)主要由電源、蓄電池過充和過放保護(hù)電路、紅外控制及光控電路以及燈具組成。由于設(shè)計的是草坪燈，照明燈具需要足夠的亮度，可以選用由81個發(fā)光二極管構(gòu)成的現(xiàn)成的燈具，指示燈用簡單的發(fā)光二極管即可。電路外接充電器充電時， V左右，在充電初期蓄電池按常規(guī)的欠壓狀態(tài)慢慢上升，當(dāng)電池電壓達(dá)到穩(wěn)壓管D1的擊穿電壓時，D1管開始導(dǎo)通，此時Q1管也導(dǎo)通，促使A、B端電壓下降， V。這個時候電池端電壓雖然會迅速升高至VTHL以上，但由于達(dá)不到VTHH，所以，比較器仍然輸出低電平，直到電池被充電后電壓升高至VTHH以上才能再次輸出高電平。其腳2輸出高電平使三極管8050導(dǎo)通，驅(qū)動繼電器K吸合，再由繼電器觸點(diǎn)控制相應(yīng)的被控對象。輸出延遲時間Tx由外部的R9和C7的大小調(diào)整，觸發(fā)封鎖時間Ti由外部的R10和C6的大小調(diào)整，R9／R10可以用470 Ω，C6／ V。并詳細(xì)說明了太陽能逆變器的優(yōu)點(diǎn)，控制器的特性以及太陽能電池最大功率跟蹤的原理以及一些常用的方法，并比較了他們的優(yōu)缺點(diǎn)，通過對目前太陽能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究，介紹了太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，對直流交流（DC/AC）變換器作了分析。設(shè)計有備用電源，在連續(xù)的極端惡劣天氣下，蓄電池電量用完，得不到及時充電，可以自動開啟后備電源，保證路燈正常工作。只需選擇供電電壓較高的比較器，就可以應(yīng)用到任何電壓等級的電路中；只需改變電阻值就可以設(shè)置任意的導(dǎo)通和關(guān)斷門限，從而可以具有一個較寬的安全范圍。圖9紅外光控電路圖圖9中，運(yùn)算放大器OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號作第一級放大，然后由C3耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級放大，再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時間定時器，輸出信號Vo經(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動繼電器去接通負(fù)載。圖8過放保護(hù)電路比較器正端反映的是電池的采樣電壓U3，比較器負(fù)端反映的是電池的參考電壓U2。圖6過充保護(hù)電路圖當(dāng)電池兩端電壓高于太陽能板兩端電壓時，可能會產(chǎn)生電池給太陽能板反向充電現(xiàn)象。 如圖5太陽能路燈總體框圖此系統(tǒng)有兩點(diǎn)節(jié)能之處：第一，使用太陽能電池板發(fā)電作為能源，實(shí)現(xiàn)路燈照明的零損耗；第二，后續(xù)電路中使用光控及紅外控制節(jié)能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人到燈亮，人走燈滅的效果，同時在連續(xù)陰雨天氣下，使用后備電源220 V供電，保證電路正常工作。ACDC轉(zhuǎn)換電路主要由變壓器及集成穩(wěn)壓管構(gòu)成。太陽能逆變器是太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)：電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成