【正文】 ；當(dāng) SW1 與 2 端連通時(shí)，芯片南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 20 則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。該組成部分采用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以選用集成芯片 BISS000三極管 8050、光敏電阻和紅外感應(yīng)器來(lái)設(shè)計(jì)。圖中 Q2使比較器起滯回作用，使比較電路有兩個(gè)門(mén)限電壓： VTHR 和 VTHL（ VTHHVTHL），一個(gè)滯回區(qū)。 原理如圖 6 所示，圖中的 Q D D1 組成保護(hù)電路，其中 D1（ 1N4743）為穩(wěn)壓管二極管（ + V）， D1 和 D2 共同組成三極管 Q1 的偏置電路。紅外控制和光控電路主要組成部分是紅外探頭、數(shù)字電路及光敏電阻，而紅外控制部分可以集成一塊芯片，即 BISS001 芯片。通過(guò)全橋電路 ，一般采用 SPWM 處理器經(jīng)過(guò)調(diào)制、濾波、升壓等，得到與照明負(fù)載頻率、額定電壓等相匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用，有了逆變器，就可使用直流蓄電池為電器提供交流電。蓄電池廠家雖然也有自己的保護(hù)參數(shù)（企標(biāo)或行標(biāo)），但最終還是要向國(guó)標(biāo)靠攏的。對(duì)配備一塊兩 塊蓄電池的小型系統(tǒng)而言，均充意義不大。 太陽(yáng)能控制器 太陽(yáng)能控制器全稱(chēng)為太陽(yáng)能充放電控制器，是用于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，控制多路太陽(yáng)能電池方陣對(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。鉛酸蓄電池電壓的變 化很難補(bǔ)償，充電過(guò)程中對(duì)落后電池的完全充電也很難完成。這種方法特別適合于多個(gè)鉛酸蓄電池串聯(lián)的鉛酸蓄電池組進(jìn)行充電，能使落后的鉛酸蓄電池的容量易于得到恢復(fù)，最好用于小電流長(zhǎng)時(shí)間的充電模式。所以獲得最佳的儲(chǔ)能系統(tǒng)成為光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分。不過(guò)隨著科技的發(fā)展，普通蓄電池的壽命變得更長(zhǎng)而且維護(hù)也更簡(jiǎn)單了。串聯(lián)數(shù)由太陽(yáng)能電池方陣的工作電壓決定，應(yīng)考慮蓄電池的均浮充電壓、線路損耗以及溫度變化對(duì)太陽(yáng)能電池的影響。由太陽(yáng)能電池陣列輸出電氣特性知，太陽(yáng)能電池陣列的輸出功率 電壓 (PV)曲線是一個(gè)單峰曲線，在最大功率點(diǎn)處，功率對(duì)電壓的導(dǎo)數(shù)為零。研究結(jié)果表明，雖然許多太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)仍然采用這種最大功率點(diǎn)跟蹤方法，但這種方式所帶來(lái)的功率損耗相比于微電子技術(shù)的迅速發(fā)展及微電子器件的大幅度降價(jià)，已經(jīng)顯得很不經(jīng)濟(jì)。太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤 (簡(jiǎn)稱(chēng) MPPT)是其中的途徑之一，它能最大程度的利用太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化所得的電能。 離網(wǎng)型的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于偏僻山區(qū)、無(wú)電區(qū)、海島、通訊基站和路燈等應(yīng)用場(chǎng)所。 并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)相比離網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)省掉了蓄電池儲(chǔ)能和釋放的過(guò)程，減少了其中的能量消耗，節(jié)約了占地空間，還降低了配置成本。在有太陽(yáng)能輻射時(shí)，由太陽(yáng)能電池陣列向負(fù) 載提供能量 。 并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電是指太陽(yáng)能光伏發(fā)電連接到國(guó)家電網(wǎng)的發(fā)電的方式，成為電網(wǎng)的補(bǔ)充，典型特征為不需要蓄電池。太陽(yáng)能光伏電池 /組件使用壽命大大增長(zhǎng)，可 使用 30 多年。20xx2020 年，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將會(huì)由獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電成本到 2020 年將約為 元/(kw相比世界發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的光伏市場(chǎng)仍然處于起步階段，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的光伏電池 /組件主要用于出口 。以德國(guó)、西班牙為代表的一些國(guó)家通過(guò)立法方 式，促進(jìn)可再生能源的發(fā)展， 1999 年以來(lái)可再生能源年均增長(zhǎng)速度均達(dá)到 30%以上。 [1] 大規(guī)模使用新能源光伏發(fā)電電能，能有效減少二氧化碳的排放，減少溫室效應(yīng)，改善地球氣候。 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(wú)噪聲、無(wú)污染、制約少、故障率低、維護(hù)簡(jiǎn)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(chǎng)的主要地位。 南昌航空大學(xué) 自 學(xué) 考 試 畢 業(yè) 論 文 題 目 太陽(yáng)能智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 光伏材料應(yīng)用技術(shù) 南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 II 摘 要 本文介紹了太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的背景和國(guó)內(nèi)以及國(guó)外的太陽(yáng)能發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，并介紹了離網(wǎng)型和并網(wǎng)型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，分析了太陽(yáng)能光伏發(fā)電的利用原理和發(fā)展優(yōu)勢(shì)，說(shuō)明了太陽(yáng)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(yáng)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(kāi)發(fā)利用清潔的可再生能源勢(shì)在必行，太陽(yáng)能成為了當(dāng)今世界上最清潔、最具有規(guī)模開(kāi)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(yáng)能利用的主要趨勢(shì)。 自人類(lèi)社會(huì)誕生以來(lái)，能源一直是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。 20xx 年 2 月 16 日，由聯(lián)合國(guó) 141 個(gè)成員國(guó)家共同簽署的《京都協(xié)議書(shū)》正式生效，將再生能源的開(kāi)發(fā)與規(guī)劃推向一個(gè)新的階段。西班牙 20xx 年風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)占到全機(jī)總量的4%，德國(guó)在過(guò)去 11 年間，風(fēng)力發(fā)電增長(zhǎng) 21 倍， 20xx 年占全的 %。 南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 3 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)今世界各國(guó)特別是發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于太陽(yáng)能光伏發(fā)電十分重視，針對(duì)其制定規(guī)劃，增加投入，大力發(fā)展。 h)。目前，太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要集中在日本、歐盟和美國(guó)，其太陽(yáng)能光伏發(fā)電量約占世界光伏發(fā)電量的 80%。民用太陽(yáng)能光伏發(fā)電多以家庭為單位，商業(yè)用途主要為企業(yè)、政府大樓、公共設(shè)施、安全設(shè)施、夜景美化景觀照明系統(tǒng)等的供電，工業(yè)用途如太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)。當(dāng)無(wú)太陽(yáng)能輻射或太陽(yáng)能電池陣列提供的能量不夠時(shí)，由蓄電池向系統(tǒng)負(fù)載提供能量。 一般的并網(wǎng) 發(fā)電系統(tǒng)如下圖所示，將太陽(yáng)能電池控制系統(tǒng)和民用電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)太陽(yáng)能電池輸出電能不能滿足負(fù)載要求時(shí)，由電網(wǎng)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充。系統(tǒng)一般由太陽(yáng)電池組件組成的光伏方陣、太陽(yáng)能充放電控制器、蓄電池組、離網(wǎng)型逆變器、直流負(fù)載和交 流負(fù)載等構(gòu)成。 [9] 太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)跟蹤原理及方法 太陽(yáng)能電池的輸出特性受電池溫度和日照強(qiáng)度等因素的影響，電池溫度主要影響太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓，日照強(qiáng)度主要影響太陽(yáng)能電池的短路電流。 2. 擾動(dòng)觀察法 擾動(dòng)觀察法的原理是 :在每個(gè)控制周期用較小的步長(zhǎng)改變太陽(yáng)能電池陣列的輸出，改變的步長(zhǎng)是一定的，方向可以是增加也可以是減少，控 制對(duì)象可以是太陽(yáng)能電池陣列的輸出電壓或電流，這一過(guò)程稱(chēng)為“擾動(dòng)” 。 增量電導(dǎo)法的優(yōu)點(diǎn)是 :在日照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，太陽(yáng)能電池陣列輸出電壓能以平穩(wěn)的方式追隨其變化，而且穩(wěn)態(tài)的電壓振蕩也較擾動(dòng)觀察法小。蓄電池的容量決定其最大充電電流 ，該數(shù)值再結(jié)合負(fù)載電流，可決定太陽(yáng)能電池并聯(lián)數(shù)。鉛酸蓄電池最明顯的特征是其頂部有 6 個(gè)可擰開(kāi)的塑料密封蓋，上面還有通氣孔。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)中通常使用蓄電池實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能，常用蓄電池屬于電化學(xué)電池。這種充電方式的不足之處在于 :鉛酸蓄電池開(kāi)始充電電流偏小，在充電后期充電電流又偏大，充電電壓偏高，整個(gè)充電過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)。這種充電方法在小型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系南昌航空大學(xué)自考本科畢業(yè)論文 13 統(tǒng)中經(jīng)常用到，因?yàn)檫@種系統(tǒng)中來(lái)自太陽(yáng)能電池陣列的電流不會(huì)太大，而且這種系統(tǒng)中鉛酸蓄電池組串聯(lián)不多。 太陽(yáng)能控制器負(fù)責(zé)對(duì)太陽(yáng)能電池輸出能量控制，輸出穩(wěn)定的 220VDC。所以，路燈控制器一般不設(shè)均充，只有兩個(gè)階段。需要注意的是，為了安全起見(jiàn)，一般將 12V電池過(guò)放保護(hù)點(diǎn)電壓人為加上 作為溫度補(bǔ)償或控制電路的零點(diǎn)漂移校正，這樣 12V 電池的過(guò)放保護(hù)點(diǎn)電壓即為： ，那么 24V 系統(tǒng)的過(guò)放保護(hù)點(diǎn)電壓就為 。通過(guò)普通的交流電插座進(jìn)行并網(wǎng)，這樣就可以減少成本和設(shè)備的安裝，但往往各地的電網(wǎng)的安全標(biāo)準(zhǔn)也許不允許這樣做，電力公司有可能反對(duì)發(fā)電裝置直接和普通家庭用戶的普通插座相連，另一和安全有關(guān)的因素是是否需要使用隔離變壓器（高頻或低頻），或者允許使用無(wú)變壓器式的逆變器，這一逆變器在玻璃幕墻中使用最為廣泛。燈具有照明燈具及演示時(shí)的指示燈。 R1 是 Q1管的限流電阻。當(dāng)電池電壓從低升高至VTHH 時(shí)，比較器輸出高電平；當(dāng)電池電壓降低至 VTHL 時(shí)，比較器輸出低電平。紅外感應(yīng)器把傳感器傳送的紅外信號(hào)處理后反饋到控制端，經(jīng)過(guò)內(nèi)部線性放大，雙向鑒幅，信號(hào)處理，延遲定時(shí)，封鎖定時(shí)等處理。圖中 R6 可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小，原圖選 10 k，實(shí)際使用時(shí)可以用 3 k，可以提高電路增 益改善電路性能。另一方面，在一些特定場(chǎng)合（海島、景區(qū)山頂、偏遠(yuǎn)地點(diǎn)等）的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，包括示范應(yīng)用也有積極意義，所以研究很有意義。通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究和深入了解 為今后的職業(yè)生涯做好了鋪墊。 5 創(chuàng)新點(diǎn) （ 1）電池過(guò)放保護(hù)系統(tǒng)的電路簡(jiǎn)單，使用靈活。此處繼電器可換成雙向可控硅。這樣就避免了電路的振蕩，保護(hù)了負(fù)載和電池。在蓄電池已充滿時(shí)保護(hù)電路會(huì)使蓄電池處于涓流充電狀態(tài)，這就使電池具有充電保護(hù)功能?？傮w框圖如圖 5 所示。電源分為電池電源和 220 V 市電經(jīng) ACDC 轉(zhuǎn)換電路后的穩(wěn)定電源。其功能是將直流電變?yōu)楣潭l率和電壓或可調(diào)頻率和可調(diào)電壓的交流電，供負(fù)載使用。其實(shí) PWM 方式主要是為了穩(wěn)定蓄電池端電壓而設(shè)計(jì)的，通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖寬度來(lái)減小蓄電池充電電流。 太陽(yáng)能控制器的充電保護(hù)模式 直充保護(hù)點(diǎn)電壓：直充也叫急充，