【導(dǎo)讀】袀芇蠆螀腿芆荿薃肅莆蒁蝿羈蒞薄薁袇莄芃螇螃莃蒆薀膁莂薈裊肇莁蝕蚈羃莀莀袃衿莀蒂蚆膈葿薄袂肄蒈蚇蚅羀蕆莆袀羆肅蕿蚃袂肅蟻羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薅蝿衿腿蚈薂膇膈莇螈肅膈蒀薀聿膇螞袆羅膆莂蠆袁膅蒄襖膀膄薆蚇肆膃蚈袃節(jié)莈蚅袈節(jié)蒀袁螄芁薃蚄膂芀莂罿肈艿蒅螂羄羋薇羇袀芇蠆螀腿芆荿薃肅莆蒁蝿羈蒞薄薁袇莄芃螇螃莃蒆薀膁莂薈裊肇莁蝕蚈羃莀莀袃衿莀蒂蚆膈葿薄袂肄蒈蚇蚅羀蕆莆袀羆肅蕿蚃袂肅蟻羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薅蝿衿腿蚈薂膇膈莇螈肅膈蒀薀聿膇螞袆羅膆莂蠆袁膅蒄襖膀膄薆蚇肆膃蚈袃節(jié)莈蚅袈節(jié)蒀袁螄芁薃蚄膂芀莂罿肈艿蒅螂羄羋薇羇袀芇蠆螀腿芆荿薃肅莆蒁蝿羈蒞薄薁袇莄芃螇螃莃蒆薀膁莂薈裊肇莁蝕蚈羃莀莀袃衿莀蒂蚆膈葿薄袂肄蒈蚇蚅羀蕆莆袀羆肅蕿蚃袂肅蟻羈膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薅蝿衿腿蚈薂膇膈莇螈肅膈蒀薀聿膇螞袆羅膆莂蠆袁膅蒄襖膀膄薆蚇肆膃蚈袃節(jié)莈蚅袈節(jié)蒀袁螄芁薃蚄膂芀莂罿肈艿蒅螂羄羋薇羇袀芇蠆螀腿芆荿薃肅莆蒁蝿羈蒞薄薁袇莄芃

　　

【正文】 12%左右 ，稍低于單晶硅太陽能電池，但其材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。 (3)非晶硅薄膜太陽能電池 非晶硅新型薄膜式太陽能電池，它與單晶硅和多晶硅太陽能電池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，電耗更低，工藝過程大大簡化，成本低重量輕 ,轉(zhuǎn)換效率較高，便于大規(guī)模生產(chǎn)，非常吸引人。非晶硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)各有不同，其中有一種較好的結(jié)構(gòu)叫 PiN 電池，它是在襯底上先沉積一層摻磷的 N型非晶硅，再沉積一層未摻雜的 i層，然后再沉積一層摻硼的型非晶硅，最后用電子束蒸發(fā)一層減反射膜，并蒸鍍銀電極。此種制 作工藝，可以采用一連串沉積室，在生產(chǎn)中構(gòu)成連續(xù)程序，以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。同時，非晶硅太陽能電池很薄，可以制成疊層式或采用集成電路的方法制造，在一個平面上，用適當?shù)难谀９に嚕淮沃谱鞫鄠€串聯(lián)電池，以獲得較高的電壓。它的主要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)電，有極大的潛力。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，目前國際先進水平為 10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時間的延長，其轉(zhuǎn)換效率衰減，直接影響了它的實際應(yīng)用?，F(xiàn)在日本生產(chǎn)的非晶硅串聯(lián)太陽能電池可達 ，且不夠穩(wěn)定，如果能進一步解決穩(wěn)定性問題及提高轉(zhuǎn)換率問題，那 么，非晶硅大陽能電池無疑是太陽能電池的主要發(fā)展產(chǎn)品之一。 太陽能電池的工作電壓約為蓄電池電壓的 倍，才能保證給蓄電池正常充電。如 6V 蓄電池充電需要用 8~9V太陽能電池，給 12V蓄電池充電需要用 15~18V太陽能電池。 太陽能電池的電氣特性 太陽能電池的電氣特性為研究、質(zhì)量保證和生產(chǎn)所需。對于不同的行業(yè)來說測量精度和參數(shù)的重要性會有不同，以下是太陽能電池一些在任何測試環(huán)境都必須測量的重要參數(shù)： ② 路電壓 (Voc )：沒有電流時的電池電壓。 ② 短路電流 (Isc )：負載電阻為零時 從電池流出的電流。 ③ 電池最大功率輸出 (Pmax )：電池產(chǎn)生最大功率時的電壓和電流點，通常 8 蘭州理工大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 把 IV曲線上的點 Pmax作為最大功率點。 ③ Pmax的電壓 (Vmax )：電池在 Pmax的電壓電平。 ④ Pmax的電流 (Imax )：電池在 Pmax 的電流電平。 ⑤ 陽能的電池的轉(zhuǎn)換效率 (η)：太陽能電池接到電路時轉(zhuǎn)換 (從吸收光的電能 ) 和收集功率的百分比。是評估太陽電池好壞的重要因素。計算方法是用標準條件 (STC) 和太陽能電池表面積 ( Ac，單位是 m2 )下的最大功率點 Pmax 除以輸入光輻照度 ( E，單位是 W/ m2 ) （式 21） 目前：實驗室： η≈24%，產(chǎn)業(yè)化： η≈15% ⑥ 充因子 (FF)：最大功率點 max P 與開路電壓 (Voc) 及短路電流 (Isc) 之比為： （式 22） ⑧ 電池的二極管特性 ⑨ 電池的串聯(lián)電阻 ⑩ 電池的旁路電阻 太陽能電池板通常定義為封裝和連接在一起的一個以上的電池。太陽能電池板有不同的電壓和電流范圍，但功率產(chǎn)生能力一般為 50W 至 300W。太陽能電池和電池板有許多相同的參數(shù)，如 Voc , Isc , Pmax 和 I V 曲線。圖 22是太陽能電池的 IV曲線。 圖 22 太陽能電池的 IV曲線 蓄電池 蓄電池組是太陽能電池方陣的儲能裝置，其作用是將方陣在有日照時發(fā)出的多余電能儲存起來，在晚間或陰雨天時供負載使用。蓄電池組由若干蓄電池串并聯(lián)而成。一般容量要能在無太陽輻射的日子里，滿足用戶要求的供電時間和供電量。目前常用的是鉛酸蓄電池，重要的場合也有用鎘鎳蓄電池，但價格較高，相對來說應(yīng)用沒有前一種廣泛。 9 蘭州理工大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 蓄電池是一種化學電源，它將直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能儲存起來。需要時再把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茚尫懦鰜?。能量轉(zhuǎn)換過程是可逆的，前者稱為蓄電池充電，后者稱為蓄電池放電。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池對系統(tǒng)產(chǎn)生的電能起著儲存和調(diào)節(jié)作用。由于光伏系統(tǒng)的功率輸出每天都在變化，在日照不足發(fā)電很少或需要維修光伏系統(tǒng)時。蓄電池也能夠提供相對穩(wěn)定的電能 [9]。 在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池處于浮充放電狀態(tài)，夏天日照量大，方陣給蓄電池充電；冬天日照量小，這部分儲存的電能逐步放出。在這種季節(jié)性循環(huán)的基礎(chǔ)上還要加上小得多的日循環(huán)：白天方陣 給蓄電池充電，晚上負載用電則全部由蓄電池供給。因此要求蓄電池的自放電要小，耐過充放，而且充放電效率要高，當然還要考慮價格低廉，使用方便等因素。 蓄電池的循環(huán)壽命主要由電池工藝結(jié)構(gòu)與制造質(zhì)量所決定。但是使用過程和維護工作對蓄電池壽命也有很大影響，有時是重大影響。首先，放電深度對蓄電池的循環(huán)壽命影響很大，蓄電池經(jīng)常深度放電，循環(huán)壽命將縮短。其次，同一額定容量的蓄電池經(jīng)常采用大電流充電和放電，對蓄電池壽命都產(chǎn)生影響。大電流充電，特別是過充時極板活性物質(zhì)容易脫落，嚴重時使正負極板短路；大電流放電時，產(chǎn)生的硫酸鹽顆 粒大，極板活性物質(zhì)不能被充分利用，長此下去電池的實際容量將逐漸減小，這樣使用壽命也會受到影響。 單片機 本設(shè)計采用單片機作為系統(tǒng)的控制器。主要原因是本系統(tǒng)對實時響應(yīng)能力的。要求并不是非常的高，單片機所具有的運算能力，能夠滿足用軟件編程實現(xiàn)各種算法和邏輯控制的要求，另外它的功耗低，體積小，成本非常低廉，在市場上有各種不同系列的單片機，技術(shù)已經(jīng)十分成熟，在各方面的運用都十分廣泛，特別是在控制系統(tǒng)的核心處理過程中，有它的特別的優(yōu)勢。使選擇的余地非常的大且大多數(shù)單片機都能滿足本系統(tǒng)的要求。 單片機 是系統(tǒng)終端的核心，其能夠完成智能處理和控制的功能。 GPRS模塊 GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù) (General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現(xiàn)有 GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為 GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 GPRS 采用與 GSM同樣的無線調(diào)制標準、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的 TDMA幀結(jié)構(gòu)，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其相似。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng) (BSS)從一開始就可提供全面的 GPRS 覆蓋。 GPRS 允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù) 10 蘭州理工大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。 GPRS理論帶寬可達 ，實際應(yīng)用帶寬大約在 40~100Kbps，在此信道上提供 TCP/IP連接，可以用于 INTERNET 連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。 GPRS是一種新的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無 線 IP 或 。 GPRS采用分組交換技術(shù)，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達 160Kbps。使用 GPRS技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠在線且按流量計費，迅速降低了服務(wù)成本。 顯示模塊 為了顯示參考電壓以及控制時間，我們選擇了液晶顯示模塊，此模塊是 12864 點陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置國標 GB2312 碼簡體中文字庫（ 16X16 點陣）、 128 個字符（ 8X16 點陣）及 64X256 點陣顯示 RAM（ GDRAM）。可與 CPU 直接接口，提供兩種界面來連接微處理機： 8位并行及串行兩種連接方式。具有多種功能：光標顯示、畫面移位、睡眠模式等。 時鐘電路 Dallas 半導(dǎo)體公司的 DSl302 涓流充電時鐘芯片是一個可編程 I2C 串行接口時鐘芯片，還提供 31字節(jié)的非易失 SRAM用于數(shù)據(jù)存儲。優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單，可以通過單片機任意的I/O口作為 SCL和 SDA信號線。編程簡單。成本較低。缺點是其所設(shè)置的時間范圍比較小，掉電數(shù)據(jù)丟失。存儲相應(yīng)數(shù)據(jù)的話可用超級電容或可充電電池備份系統(tǒng)的 時間和日期。 DS1302 內(nèi)含有一個實時時鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM,通過簡單的串行接口與單片機進行通信，提供秒分時、日期、月年的信息 ,