第一篇：太陽能家用照明系統(tǒng)的構(gòu)建

太陽能家用照明系統(tǒng)的構(gòu)建

一個普通家庭的每天晚上照明用電為80W×8h=640VAH。估算每月用電量為：640VAH×30=19200WH（即19.2KWH）。照明領(lǐng)域相對電機(jī)啟動，減少了對啟動電流的要求。隨著國家英國節(jié)能燈以及LED節(jié)能燈的推廣運用，這套系統(tǒng)將發(fā)揮更大的發(fā)展空間。

太陽能功率的確定。假設(shè)月平均晴天天數(shù)為20天（春季雨天多，除外），每天平均光照時間8h（夏季長，冬季短），每月的光照時間為20×8h=160h，計算得：太陽能電池的功率為19200÷160=120W，（假設(shè)中間配件效率為80%）。得實際需要電池功率為：120÷80%=150W。估計成本1500元。

電池電壓及容量的確定（可以先用汽車電池做試驗）。①為保證電池的正常供電，電池組估計可供3天，640VAH×3=1920W，假設(shè)使用12V電池組，則電池容量為：1920÷12=160AH；假設(shè)使用電池組為24V，計算得電池容量為：1920÷24=80AH；假設(shè)使用電池組為48V，計算得電池容量為：1920÷48=40AH。②電池的供電電流為12A：則假設(shè)使用12V電池組，可提供的功率為：12×12=144W；假設(shè)使用電池組為24V，可提供的功率為：12×24=288W；假設(shè)使用電池組為48V，可提供的功率為：12×48=576W。

太陽能控制器：價格僅供參考。

10A價格120元，（鏈接：）20A價格220元，（鏈接：）30A價格350元，（鏈接：）電源逆變器：品種繁多，選擇的余地較大。功率從100W到8000W不等，價格都是100到980不等。例如：貝爾金車載逆變器220V 車載充電器/400W/汽車電源轉(zhuǎn)換器 車載電源，265元；索爾2011新款 大足功率 1000W

12V/24V/48V 家用 車載逆變器 價格420元；奧舒爾 U30 300W車載逆變器筆記本車充 12V轉(zhuǎn)220V 帶USB 車載充電。

電源自動切換裝置。（無現(xiàn)成產(chǎn)品，需自行設(shè)計電路）需要自動切換市電和太陽能用電的系統(tǒng)。（可以由單片機(jī)，通過電壓控制），電量充足時，使用太陽能，電量不足時，自動切換使用市電。不影響使用，保證正常照明。

第二篇：地下室太陽能照明解決方案

地下室太陽能照明解決方案

一、項目概況

****建筑占地面積約為16500平方米，共擁有27棟高層建筑，建筑屋頂均為平頂。

二、初步設(shè)計方案

本項目發(fā)電的用途均用于供應(yīng)地下室照明用電。該太陽能發(fā)電系統(tǒng)屬于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，所發(fā)的太陽能光伏電與市電共同向地下室照明供電，太陽能所發(fā)電量供應(yīng)地下室白天照明，夜間照明仍使用市電供電。

根據(jù)地下室照明的用電負(fù)荷，擬安裝200KW太陽能光伏系統(tǒng)，該系統(tǒng)發(fā)電量相當(dāng)于可提供4000多盞36W交流照明燈用電。該方案計劃在27棟高層建筑的屋頂安裝太陽能光伏陣列、匯流箱等設(shè)備，將光伏專用電纜引入并網(wǎng)柜。

光伏組件的安裝將根據(jù)當(dāng)?shù)氐娜照蛰椛淝闆r，依當(dāng)?shù)刈罴褍A角安裝光伏組件，并充分考慮周圍物體對光伏組件的遮擋問題，保證光伏系統(tǒng)在實際工作中不受到任何遮擋，做到高效、穩(wěn)定運行。

三、項目示意圖

四、項目預(yù)算價格

該項目總裝機(jī)容量約為200KW，預(yù)算價格為400萬元。其中包括：前期現(xiàn)場勘探、項目設(shè)計、設(shè)備采購、安裝、調(diào)試、檢測、交付等工作內(nèi)容。

五、光伏發(fā)電的優(yōu)點

1、與常規(guī)電網(wǎng)供電相比，太陽能光伏發(fā)電安全可靠、無噪聲、無污染，符合低碳環(huán)保概念，具有極大地社會效益。

2、設(shè)備在運行中無需專業(yè)人員值守，管理維護(hù)簡單。

3、太陽能光伏電池組件使用壽命20年以上，安裝后能防冰雹撞擊，支架安裝牢固，可抗臺風(fēng)。

4、屋頂安裝光伏組件，能起到良好的隔熱作用，避免了屋頂溫度過高（夏天，屋頂降溫效果為3—5攝氏度），降低空調(diào)負(fù)荷，改善室內(nèi)環(huán)境。

5、光伏電池板采用單晶或多晶硅，呈海藍(lán)色，架設(shè)方便，美觀度高，可與整體景觀相協(xié)調(diào)。

六、節(jié)能方案分析

該發(fā)電系統(tǒng)建成后，年發(fā)電量預(yù)計可達(dá)20萬度。按照相關(guān)統(tǒng)計計算，則可節(jié)省燃油60.2千升或標(biāo)準(zhǔn)煤80.8噸，這也意味著少排放199.4噸的二氧化碳、6噸的二氧化硫和3噸氮氧化物。同時減少因火力發(fā)電所產(chǎn)生的54.4噸粉塵，節(jié)約0.25萬噸純凈水，保護(hù)林地0.02萬畝，社會效益和節(jié)能減排方面效果顯著。

****科技有限公司

2012年7月10日

第三篇：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)照明系統(tǒng)的設(shè)計報告

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)—照明系統(tǒng)的設(shè)計

摘 要：本文介紹一種基于光伏發(fā)電的多電源智能管理系統(tǒng)——太陽能照明系統(tǒng)的設(shè)計。這個設(shè)計，從根本上對太陽能得到全面的了解，掌握太陽能照明的優(yōu)勢，并闡述了太陽能路燈與普通路燈的本質(zhì)區(qū)別，從中了解到太陽能是一種潛力無限的清潔、高效而且可持續(xù)的可再生能源，是全人類節(jié)能環(huán)保的首選。本文還對太陽能路燈照明的太陽能電池，蓄電池，支架等各方面作了一個詳細(xì)的分析，比較，再根據(jù)光伏發(fā)電的原理特性，系統(tǒng)采用了智能化控制器，對智能控制器編程序，使得程序可以滿足太陽能LED路燈的自動蓄電，自動照明，自動熄滅等一系列工作過程，使太陽能照明更加智能化。最后，本文還舉出例子，對現(xiàn)在正使用的太陽能路燈進(jìn)行了分析，研究，明確太陽能發(fā)展的趨勢及前景。

關(guān)鍵字：光伏發(fā)電，太陽能，節(jié)能環(huán)保，智能控制 緒

論

1.1太陽能照明是發(fā)展的趨勢

太陽的能源非常巨大，可以說太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。利用太陽能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性在很多情況下要優(yōu)于常規(guī)的供電方式。太陽能照明本質(zhì)上是一個光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，專業(yè)領(lǐng)域稱為“硅晶片地面光伏組件”。其工作原理是通過硅晶片接收太陽光線后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，然后儲存在蓄電池中，再由光感開關(guān)進(jìn)行控制，當(dāng)天黑時能夠自動點亮，天亮?xí)r又自動熄滅。太陽能燈是光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的一種應(yīng)用產(chǎn)品，憑借其節(jié)能、環(huán)保、無需布線、自動控制、隨時變換位置等優(yōu)點，在照明行業(yè)中樹立起神圣的地位。隨著太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，在民用方面首先應(yīng)用在照明燈具上。據(jù)了解，太陽能的優(yōu)點已被越來越多的人所接受。作為太陽能應(yīng)用的系列產(chǎn)品之一，太陽能燈具一直是各方研究和關(guān)注的焦點。在已有技術(shù)基礎(chǔ)上，技術(shù)人員與廠商集思廣益，在諸多方面取得了突破性進(jìn)展，為太陽能燈最終走向千家萬戶打下了堅實基礎(chǔ)。專家預(yù)測，太陽能照明在未來十年后將會普及，成為未來照明行業(yè)發(fā)展趨勢。1.2太陽能路燈與普通路燈相比較

1.大陽能路燈的造價其實不高，因其使用壽命長，比普通路燈更劃算

2.偷盜難，也不劃算，太陽能路燈燈桿一般都在8米高以上，偷盜電線不合算 設(shè)計思路

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本原理相同，因而太陽能路燈的設(shè)計思路也可依據(jù)一般的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，先確定太陽電池組件的功率，然后計算蓄電池的容量。但太陽能路燈又有其特殊性，需要確保系統(tǒng)工作的穩(wěn)定與可靠，所以在設(shè)計時需要特別注意。

太陽能路燈是一種利用太陽能作為能源的路燈，因其具有不受供電影響，不用開溝埋線，不消耗常規(guī)電能，只要陽光充足就可以就地安裝等特點，因此受到人們的廣泛關(guān)注，又因其不污染環(huán)境，而被稱為綠色環(huán)保產(chǎn)品。太陽能路燈即可用于城鎮(zhèn)公園、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度較小，交通不便經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、缺乏常規(guī)燃料，難以用常規(guī)能源發(fā)電，但太陽能資源豐富的地區(qū)，以解決這些地區(qū)人們的家用照明問題。

現(xiàn)本人想設(shè)計一個太陽能路燈的電路.白天充電靠太陽能電池吸收光能產(chǎn)生電能.而LED照明熄滅.夜晚LED點亮進(jìn)行照明.并有電路保護(hù)電池不會過充過放。3 太陽能路燈的組成原理框圖及其工作原理 3.1太陽能路燈的組成

太陽能路燈由太陽能電池組件、蓄電池、電源控制器、光源等組成。如圖3.1

圖3.1 太陽能原理方框

3.2太陽能路燈的工作原理

太陽能光伏發(fā)電是依靠太陽能電池組件，利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性，當(dāng)太陽光照射在半導(dǎo)體PN結(jié)上，由于P-N結(jié)勢壘區(qū)產(chǎn)生了較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場，因而產(chǎn)生在勢壘區(qū)中的非平衡電子和空穴或產(chǎn)生在勢壘區(qū)外但擴(kuò)散進(jìn)勢壘區(qū)的非平衡電子和空穴，在內(nèi)建靜電場的作用下，各自向相反方向運動，離開勢壘區(qū)，結(jié)果使P區(qū)電勢升高，N區(qū)電勢降低，從而在外電路中產(chǎn)生電壓和電流，將光能轉(zhuǎn)化成電能。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大體上可以分為兩類，一類是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，即和公用電網(wǎng)通過標(biāo)準(zhǔn)接口相連接，像一個小型的發(fā)電廠；另一類是獨立式發(fā)電系統(tǒng)，即在自己的閉路系統(tǒng)內(nèi)部形成電路。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過光伏數(shù)組將接收來的太陽輻射能量經(jīng)過高頻直流轉(zhuǎn)換后變成高壓直流電，經(jīng)過逆變器逆變后向電網(wǎng)輸出與電網(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流。而獨立式發(fā)電系統(tǒng)光伏數(shù)組首先會將接收來的太陽輻射能量直接轉(zhuǎn)換成電能供給負(fù)載，并將多余能量經(jīng)過充電控制器后以化學(xué)能的形式儲存在蓄電池中。白天的時候，太陽能電池吸收太陽光子能產(chǎn)生電能，通過控制器吧電能儲存在蓄電池里，當(dāng)夜幕降臨或者燈具周圍的廣度較低時，蓄電池通過控制器向光源供電設(shè)定的時間后切斷，這樣就可以照明了。4 各部件的組成及工作原理 4.1硅太陽能電池工作原理與結(jié)構(gòu)

太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，一般的半導(dǎo)體主要結(jié)構(gòu)，如圖4.1。

圖4.1 圖4.1中，正電荷表示硅原子，負(fù)電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個電子。當(dāng)硅晶體中摻入其他的雜質(zhì)，如硼、磷等，當(dāng)摻入硼時，硅晶體中就會存在著一個空穴。

當(dāng)晶片受光后，PN結(jié)中，N型半導(dǎo)體的空穴往P型區(qū)移動，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流。然后在PN結(jié)中形成電 勢差，這就形成了電源，如圖4.5所示。

圖4.5 由于半導(dǎo)體不是電的良導(dǎo)體，電子在通過p－n結(jié)后如果在半導(dǎo)體中流動，電阻非常大，損耗也就非常大。但如果在上層全部涂上金屬，陽光就不能通過，電流就不能產(chǎn)生，因此一般用金屬網(wǎng)格覆蓋p－n結(jié)，以增加入射光的面積。

另外硅表面非常光亮，會反射掉大量的太陽光，不能被電池利用。為此，科學(xué)家們給它涂上了一層反射系數(shù)非常小的保護(hù)膜，將反射損失減小到5％甚至更小。一個電池所能提供的電流和電壓畢竟有限，于是人們又將很多電池（通常是36個）并聯(lián)或串聯(lián)起來使用，形成太陽能光電板。4.2蓄電池的組成及工作原理

太陽能照明必須配備蓄電池才能工作，這是因為：

（1）太陽能電池只能在白天進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化工作，電能在夜晚才能用于照明，因此必須儲備在蓄電池內(nèi)，儲備的容量要足夠當(dāng)?shù)剡B續(xù)幾個陰天的照明需要。

（2）太陽能電池板的輸出能量極不穩(wěn)定，配備蓄電池后，太陽能燈等負(fù)荷才能正常

工作。

由于太陽能路燈采用的是鉛酸蓄電池，所以這里只對鉛酸蓄電池進(jìn)行分析。鉛酸蓄電池充、放電化學(xué)反應(yīng)的原理方程式如下： 1.充電：

蓄電池從其他直流電源獲得電能叫做充電。充電時，在正、負(fù)極板上的硫酸鉛會被分解還原成硫酸、鉛和氧化鉛，同時在負(fù)極板上產(chǎn)生氫氣，正極板產(chǎn)生氧氣。電解液中酸的濃度逐漸增加，電池兩端的電壓上升。當(dāng)正、負(fù)極板上的硫酸鉛都被還原成原來的活性物質(zhì)時，充電就結(jié)束了。

在充電時，在正、負(fù)極板上生成的氧和氫會在電池內(nèi)部“氧合”成水回到電解液中?；瘜W(xué)反應(yīng)過程如下：

（正極）（電解液）（負(fù)極）（正極）（電解液）（負(fù)極）PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → PbO2 + 2H2SO4 + Pb（充電反應(yīng)）(硫酸鉛)（水）（硫酸鉛）2.放電

蓄電池對外電路輸出電能時叫做放電。蓄電池連接外部電路放電時，硫酸會與正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，生成化合物“硫酸鉛”，放電時間越長，硫酸濃度越稀薄，電池里的“液體”越少，電池兩端的電壓就越低?；瘜W(xué)反應(yīng)過程如下：

（正極）（電解液）（負(fù)極）（正極）（電解液）（負(fù)極）PbO2 + 2H2SO4 + Pb → PbSO4 + 2H2O + PbSO4（放電反應(yīng)）(過氧化鉛)（硫酸）（海綿狀鉛）

從以上的化學(xué)反應(yīng)方程式中可以看出，鉛酸蓄電池在放電時，正極的活性物質(zhì)二氧化鉛和負(fù)極的活性物質(zhì)金屬鉛都與硫酸電解液反應(yīng)，生成硫酸鉛，在電化學(xué)上把這種反應(yīng)叫做“雙硫酸鹽化反應(yīng)”。在蓄電池剛放電結(jié)束時，正、負(fù)極活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的硫酸鉛是一種結(jié)構(gòu)疏松、晶體細(xì)密的結(jié)晶物，活性程度非常高。在蓄電池充電過程中，正、負(fù)極疏松細(xì)密的硫酸鉛，在外界充電電流的作用下會重新還原成二氧化鉛和金屬鉛，蓄電池就又處于充足電的狀態(tài)。正是這種可逆轉(zhuǎn)的電化學(xué)反應(yīng)，使蓄電池實現(xiàn)了儲存電能和釋放電能的功能。

4.3電源控制器的組成及工作原理

4.3.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

太陽能路燈智能控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，如圖4.6所示，該 以STC12C5410AD單片機(jī)為核心，外圍電路主要由電壓采集電路、負(fù)載輸出控制與檢測電路、LED顯示電路及鍵盤電路等部分組成。電壓采集電路包括太陽能電池板和蓄電池電壓采集，用于太陽能光線強(qiáng)弱的識別及蓄電池電壓的獲取。單片機(jī)的P3口的兩位作為鍵盤輸入口，用于工作模式參數(shù)的設(shè)置。

圖4.6

蓄電池電壓采集，用于蓄電池工作電壓的識別。利用微控制器的PWM功能，對蓄電池進(jìn)行充電管理。蓄電池開路保護(hù)：萬一蓄電池開路，若在太陽能電池正常充電時，控制器將關(guān)斷負(fù)載，以保證負(fù)載不被損傷，若在夜間或太陽能電池不充電時，控制器由于自身得不到電力，不會有任何動作。4.3.2電壓采集與電池管理

太陽能電池板電壓采集用于太陽光線強(qiáng)弱的判斷，因而可以做為白天、黃昏的識別信號。同時本系統(tǒng)支持太陽能板反接、反充保護(hù)。

蓄電池電壓采集用于蓄電池工作電壓的識別。利用微控制器PWM功能對蓄電池進(jìn)行充電管理。若太陽能電池正常充電時蓄電池開路，控制器將關(guān)斷負(fù)載，以保證負(fù)載不被損傷，若在夜間或太陽能電池不充電時蓄電池開路，控制器由于自身得不到電力，不會有任何動作。當(dāng)充電電壓高于保護(hù)電壓（15V）時，自動關(guān)斷對蓄電池的充電；此后當(dāng)電壓掉至維護(hù)電壓（13.2V）時，蓄電池進(jìn)入浮充狀態(tài)，當(dāng)?shù)陀诰S護(hù)電壓（13.2V）后浮充關(guān)不，進(jìn)入均充狀態(tài)。當(dāng)蓄電池電壓低于保護(hù)電壓（11V）時，控制器自動關(guān)閉負(fù)載開關(guān)以保護(hù)蓄電池不受損壞。通過PWM充電電路，可使太陽能電池板發(fā)揮最大功效，提高系統(tǒng)充電效率。本系統(tǒng)支持蓄電池的反接、過充、過放。4.3.3負(fù)載輸出控制與檢測電路

本系統(tǒng)設(shè)計了兩路負(fù)載輸出，每路輸出均有獨立的控制于檢測，具有完善的過流、短路保護(hù)措施，電路原理如圖4.7所示。

圖4.7 注：P1.6為單片機(jī)18引腳；P1.7為單片機(jī)19引腳；

P3.2為單片機(jī)6引腳

負(fù)載過流及短路保護(hù)：設(shè)計了兩級保護(hù)。第一級采用了R7(0.01Ω康銅絲)以及運放LM358、比較器LM393等器件組成的過流、短路檢測電路配合單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換及外部中斷響應(yīng)來實現(xiàn)，這里使用了硬件+軟件的方式，LM358的輸出送P1.7(A/D轉(zhuǎn)換)口，用作過流信號識別，當(dāng)電流超過額定電流20%并維持30s以上時，確認(rèn)為過流；短路電流整定為10A，響應(yīng)時間為毫秒數(shù)量級。第二級采用了電子保險絲保護(hù)，當(dāng)流經(jīng)電子保險絲的電流驟然增加時，溫度隨之上升，其電阻大大增加，工作電流大幅降低，達(dá)到保護(hù)電路目的，響應(yīng)時間為秒數(shù)量級，過流撤消或短路恢復(fù)后電子保險絲恢復(fù)成低阻抗導(dǎo)體，無須任何人為更換或維修。系統(tǒng)采用了兩級保護(hù)措施后，在長達(dá)數(shù)小時時間負(fù)載短路實驗后，控制器仍沒出現(xiàn)電路燒毀現(xiàn)象。解決了用傳統(tǒng)保險絲只能對電路進(jìn)行一次性保護(hù)，一旦燒毀必須人為更換的問題，同短路后需手動復(fù)位或斷電后重新開啟的系統(tǒng)相比，也具有明顯的優(yōu)點，簡化了維護(hù)，提高了系統(tǒng)的安全性能。4.3.4系統(tǒng)軟件設(shè)計 1..單片機(jī)軟件編程

本設(shè)計方案的硬件電路對應(yīng)的軟件程序包括：主程序、定時中斷程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、外部中斷子程序及鍵盤處理子程序、充電管理子程序、負(fù)載管理子程序。單片機(jī)的軟件編程上，以KeilC編譯器的Windows集成開發(fā)環(huán)境μvision2作為軟件開發(fā)平臺，采用C51高級語言編寫。按鍵處理流程如圖4.8所示，電壓檢測子程序如圖4.9所示。

圖4.8 按鍵程序流程圖

圖4.9 電壓檢測子程序流程圖

1.ADS子程序

INT8U ADC(INT8U number)using 2 {number=number&0x0.7；//通道號不超過7

ADS_CONTR= ADS_CONTR e0； //清ADC_FLAG、AD不啟動 While（（ADS_CONTR&0x10）=0x10）； 等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 return（ADC_DATA）；//結(jié)束返回 } 2.外部0中斷響應(yīng)子程序

void servise_TNTO0 interrupt 0 using 1 {if（P3_2）//高電平，認(rèn)為是干擾信號觸發(fā)中斷 return delay 1（5000）； //10ms 延時 if（P3_2=0）

{load_switch_1=LSTOP；//負(fù)載開關(guān)1關(guān) LOOP1_DL=1； 置負(fù)載短路標(biāo)志 } } 這個太陽能路燈控制器可適用12V或24V工作光伏系統(tǒng)，可以直接驅(qū)動只留節(jié)能燈或通過逆變器驅(qū)動無極燈等作為照明光源，也可以驅(qū)動一些直流低壓負(fù)載用于城市亮化?？刂破鞯膬陕坟?fù)載輸出可以用于電動車道和人行道的照明，照明時間和工作模式可以靈活設(shè)置。著重解決了如何對蓄電池及負(fù)載進(jìn)行有效管理問題，提高了太陽能電池板的使用效率，延長了蓄電池的使用壽命，防止因線路問題而造成的意外事件的發(fā)生。4.4各數(shù)據(jù)計算

4.4.1太陽能電池組件計算

設(shè)計要求：負(fù)載輸入電壓24V功耗34.5W，每天工作時數(shù)8.5h，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。

（1）湖州地區(qū)近二十年年均輻射量Kcal/cm2，經(jīng)簡單計算湖州地區(qū)峰值日照時數(shù)約為3.424h；

（2）負(fù)載日耗電量=12.2AH（3）所需太陽能組件的總充電電流= 1.05×12.2×÷（3.424×0.85）=5.9A 在這里，兩個連續(xù)陰雨天數(shù)之間的設(shè)計最短天數(shù)為20天，1.05為太陽能電池組件系統(tǒng)綜合損失系數(shù)，0.85為蓄電池充電效率。

（4）太陽能組件的最少總功率數(shù)= 17.2×5.9 = 102W 選用峰值輸出功率110Wp、兩塊55Wp的標(biāo)準(zhǔn)電池組件，應(yīng)該可以保證路燈系統(tǒng)在一年大多數(shù)情況下的正常運行。4.4.2蓄電池計算

蓄電池設(shè)計容量計算相比于太陽能組件的峰瓦數(shù)要簡單。

根據(jù)上面的計算知道，負(fù)載日耗電量12.2AH。在蓄電池充滿情況下，可以連續(xù)工作7個陰雨天，再加上第一個晚上的工作，蓄電池容量：

12.2×（7+1）= 97.6（AH），選用2臺12V100AH的蓄電池就可以滿足要求了。4.4.3太陽能電池組件支架 1.傾角設(shè)計

為了讓太陽能電池組件在一年中接收到的太陽輻射能盡可能的多，我們要為太陽能電池組件選擇一個最佳傾角。關(guān)于太陽能電池組件最佳傾角問題的探討，近年來在一些學(xué)術(shù)刊物上出現(xiàn)得不少。本次路燈使用地區(qū)為廣州地區(qū)，選定太陽能電池組件支架傾角為16o。2.抗風(fēng)設(shè)計

在太陽能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計?？癸L(fēng)設(shè)計主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計。下面按以上兩塊分別做分析。

（1）太陽能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計

依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s（相當(dāng)于十級臺風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。（2）路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計路燈的參數(shù)如下：

電池板傾角A = 16o

燈桿高度= 5m 設(shè)計選取燈桿底部焊縫寬度δ = 4mm燈桿底部外徑= 168mm 焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W的計算點P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為PQ = [5000+（168+6）/tan16o]× Sin16o = 1545mm =1.545m。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F×1.545。根據(jù)27m/s的設(shè)計最大允許風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N?？紤]1.3的安全系數(shù)，F(xiàn) = 1.3×730 = 949N。

所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。

根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，δ是圓環(huán)寬度。破壞面抵抗矩 W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）

=π×（3×842×4＋3×84×42＋43）= 88768mm3 =88.768×10-6 m3

風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力= M/W= 1466/（88.768×10-6）=16.5×10-6pa =16.5 Mpa＜＜215Mpa，其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。

所以，設(shè)計選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。太陽能路燈的實際應(yīng)用

日前，浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局審核通過了由湖州勤上光電股份有限公司提出并組織起草的《浙江省太陽能LED燈地方標(biāo)準(zhǔn)》，將于09年7月1日起實施?！耙郧皼]有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)什么、怎么生產(chǎn)、產(chǎn)品達(dá)到什么技術(shù)要求沒有明確規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)出臺后，行業(yè)門坎提高了，肯定要淘汰一批不符合標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，企業(yè)要做好準(zhǔn)備?！眹艺彰麟娖鳂?biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)人表示，標(biāo)準(zhǔn)的出臺將使太陽能LED產(chǎn)業(yè)提前進(jìn)入規(guī)范化調(diào)試期，引導(dǎo)行業(yè)由無序、無標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，向有序、有標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變，“山寨燈”橫行的局面將得以改變。

即將實施的《浙江省太陽能LED燈地方標(biāo)準(zhǔn)》是中國大陸地區(qū)LED行業(yè)首個地方標(biāo)準(zhǔn)，適用于250V以下直流電源或1000V以下交流供電的道路、街路、隧道照明和其它室外公共場所照明用太陽能LED燈。對于照明領(lǐng)域來說，這是一次不小的革命。

本次設(shè)計的太陽能路燈的總電路圖如圖5.1所示，其工作原理：太陽照射在硅光板上，太陽能電池開始工作，使二極管D1跟三極管Q1工作，蓄電池開始蓄電，待蓄電池蓄電完畢后，根據(jù)程序的設(shè)定，Q1反作用，停止蓄電；到晚上天色昏暗時，設(shè)定的程序啟動，使蓄電池開始放電，二極管D2，D3，D4，D5，導(dǎo)通，三極管Q2，Q3工作，使LED燈照明，直到第二天早上，預(yù)先設(shè)定的程序又作用，使LED燈熄滅；當(dāng)有

太陽照射硅光板的時候，蓄電池又開始蓄電，這樣，無限的循環(huán)，就可以使路燈自動蓄電，自動照明，自動熄滅，大大減少了人力物力，而且這樣的設(shè)計，能節(jié)約更多的電能。

圖5.1 太陽能路燈的總電路圖

如圖5.2所示，下面是本次設(shè)計的實際應(yīng)用例子。

圖 5.2 頭頂太陽能板，曬一天太陽能照明6天的新式太陽能路燈，近期出現(xiàn)在了肇慶園區(qū)星港街上。從園區(qū)城管部門了解到，今年園區(qū)將改造多處路燈，推廣綠色照明。

在基本完成改造的湖濱街上可以看到一批造型簡潔的新式太陽能路燈已經(jīng)豎立了起來。據(jù)路燈施工方相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，這批路燈頭頂有一塊太陽能板，將光能轉(zhuǎn)換為電

能后自動存儲在路燈的蓄電池中。太陽能板曬一天太陽后，可以在蓄電池內(nèi)儲存供路燈正常工作6天所需的電量，即使接下來6天都是陰雨天，路燈照樣還能亮起來。

為了保證路燈的照度，這批太陽能路燈還安裝了一個特殊的控制轉(zhuǎn)換器，當(dāng)太陽能發(fā)電不能滿足路燈照明需要時就會自動切換到普通電源。有了太陽能板、蓄電池和控制轉(zhuǎn)換器的路燈，在造價上自然比普通路燈要貴一些。據(jù)該負(fù)責(zé)人介紹，星港街沿線共要安裝1500套太陽能路燈，部分景觀帶上的照明燈也將使用太陽能燈。

從園區(qū)城管部門了解到，今年園區(qū)將著手改造部分道路照明，全部使用節(jié)能燈具和綠色能源。首期老路燈改造，要把園區(qū)8到10條主要道路的老式路燈燈頭更換為LED路燈燈頭，預(yù)計可節(jié)電三分之二。另外，中新科技城今年也將改造安裝太陽能LED路燈3500套。園區(qū)在亮化工程建設(shè)中，將盡可能地采用以LED為主的節(jié)能型光源和燈具，可比傳統(tǒng)光源節(jié)能約30%。

據(jù)了解到，在廈門，北京，甘肅，上海，廣東等城市也開始著手安裝新式的太陽能LED燈，這對我國推行節(jié)能照明邁出了一大步。結(jié) 論

整體設(shè)計基本上考慮到了各個環(huán)節(jié)；光伏組件的峰瓦數(shù)選型設(shè)計與蓄電池容量選型設(shè)計采用了目前最通用的設(shè)計方法，設(shè)計思想比較科學(xué)；抗風(fēng)設(shè)計從電池組件支架與燈桿兩塊做了分析，分析比較全面；路燈整體結(jié)構(gòu)簡約而美觀；經(jīng)過實際運行證明各環(huán)節(jié)之間匹配性較好。

目前，太陽能LED照明的初投資問題仍然是困擾我們的一個主要問題。但是，太陽能電池光效在逐漸提高，而價格會逐漸降低，同樣地市場上LED光效在快速地提高，而價格卻在降低。與太陽能的可再生、清潔無污染以及LED的環(huán)保節(jié)能相比，常規(guī)化石能源日趨緊張，并且使用后對環(huán)境會造成了日益嚴(yán)重的污染。所以，太陽能LED照明作為一種方興未艾的戶外照明，展現(xiàn)給我們的將是無窮的生命力和廣闊的前景。參考文獻(xiàn)：

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[9] Mr West Bridge.Analysis of solar energy applications [R].Beijing： Institute of Nuclear Energy Technology，Tsinghua University，1997.[10] 730C0004-D IEE Proceedings-D： Control Theory and Applications 2002，vol.149，no.3 247～255

致 謝

歷時三天，在我參考、收集大量資料和本班同學(xué)討論研究之下，太陽能路燈課題設(shè)計總算完成了。

由于設(shè)計課題較為困難，期間，我花了較多的時間去收集相關(guān)資料，對其進(jìn)行學(xué)習(xí)了解。在寫這一設(shè)計的時候，我對我們的專業(yè)有了更深一層的了解和認(rèn)識，同時也使我對太陽能光伏發(fā)電這個領(lǐng)域有了進(jìn)一步的了解。

感謝指導(dǎo)老師鄭老師，在我設(shè)計論文期間給了我很多的啟蒙及指導(dǎo)。她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。從課題的選擇到最終完成，都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向邵師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！

第四篇：手動角度可調(diào)式太陽能LED照明系統(tǒng)的試驗研究

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○機(jī)械與電子○

SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 2009 年

第9期

手動角度可調(diào)式太陽能 LED 照明系統(tǒng)的試驗研究

何 偉 周梓榮（東莞理工學(xué)院城市學(xué)院機(jī)電工程系 廣東 東莞 523106）

【摘 要】太陽能是一種永不枯竭和清潔可再生的綠色能源 , 而半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)也是一種環(huán)保、節(jié)能和高效的固態(tài)電光源。本文分 析了兩者技術(shù)特點和東莞地區(qū)日照條件，對適合用于東莞地區(qū)的角度手動可調(diào)式太陽能 LED 照明系統(tǒng)進(jìn)行了試驗研究 , 結(jié)果表明該系統(tǒng)的可 行性和高效性。【關(guān)鍵詞】角度可調(diào)；光伏發(fā)電；LED 照明系統(tǒng)

The Pilot Study Based On Manually Adjustable Angle Solar Power Semiconductor LED Lighting System HE Wei ZHOU Zi-rong(Department of Mechanical And Electrical Engineering,City College of Dong guan University of technology,Dong guan,Guangdong,523106)【Abstract 】Solar energy is an inexhaustible and clean green renewable energy, The semiconductor light-emitting diode(LED)is also a kind of environmental protection, energy saving and efficient electric solid-state light source, in which the article analyzes the technology character of them and daylight conditions of Dong guan district, and conducted a pilot study by angle adjustable solar power semiconductor LED lighting system of applying to the Dong guan district, the results show that the system's feasibility and efficiency.【Key words 】Adjustable angle;Photovoltaic power generation;The semiconductor light-emitting diode lighting system 0． 引言

在全球經(jīng)濟(jì)飛 速 發(fā) 展，能 源 日 趨 緊 張 的 今 天，能 源 已 經(jīng) 成 為 世 界 最受關(guān)注問題。根據(jù)世界能源權(quán)威機(jī)構(gòu)分析，世界已探明的主要礦物 燃料儲量和開采量不容世人樂觀。石油剩余可采年限僅有 41 年；天然 氣剩余可采年限 61.9 年；煤炭剩余可采年限 230 年。傳統(tǒng)能源的迅速 減少以及嚴(yán)重的污染問 題，已 經(jīng) 危 害 到 了 全 球 的 經(jīng) 濟(jì) 和 環(huán) 境，提 倡 環(huán) 保、節(jié)能已是各行各業(yè)發(fā)展的趨勢所在。太陽能作為地球上的清潔能 源將是 21 世紀(jì)最理想的新能源，而利用光伏發(fā)電技術(shù)將太陽能轉(zhuǎn)化 為 電 能 是 太 陽 能 利 用 的 有 效 途 徑 ；LED(light emitting diode)是 一 種 能 將電能轉(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體器件，憑其節(jié)能無污染的特點現(xiàn)已廣泛 運用于照明領(lǐng)域中，因此作為集成了太陽能光伏發(fā)電和 LED 固態(tài)照 明優(yōu)點的太陽能 LED 照明系統(tǒng)，是新一代能源和新一代光源的完美 結(jié)合 [1]。

1． 太陽能光伏發(fā)電技術(shù) 1．1 太陽能光伏發(fā)電的技術(shù)特點 [1] 太 陽 能 光 伏 發(fā) 電 是 依 靠 太 陽 能 電 池 組 件(Solar cells)利 用 半 導(dǎo) 體 材料的 電 子 學(xué) 特 性，當(dāng) 太 陽 光 照 射 在 半 導(dǎo) 體 PN 結(jié) 上，由 于 P-N 結(jié) 勢 壘區(qū)產(chǎn)生一個較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場，因而產(chǎn)生在勢壘區(qū)中的非平衡電子 和空穴，或者產(chǎn)生在勢壘區(qū)外但擴(kuò)散進(jìn)勢壘區(qū)的非平衡電子和空穴，在內(nèi)建靜電場的作用下，各向相反方向運動。離開勢壘區(qū)，結(jié)果使 P 區(qū) 電勢升高，N 區(qū)電勢降低從而在外電路中產(chǎn)生電壓和電流，實現(xiàn)將光 能轉(zhuǎn)化成電能。1．2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括 ：太 陽 能 電 池 組 件(陣 列)、控 制 器、蓄電池、逆變器、用戶即照 明 負(fù) 載 等 組 成，其 中，太 陽 能 電 池 組 件 和 蓄 電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆變器為控制保護(hù)系統(tǒng)，負(fù)載為系統(tǒng)終端。1．2．1 太陽能電源系統(tǒng) 1)電池板： 太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電 系統(tǒng)中價值最高的部分，其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或 送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作。2)電能儲存單元 [2]： 太陽能電池產(chǎn)生的直流電先進(jìn)入蓄電池儲存，蓄電池的特性影響 著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術(shù)是十分成熟的，但其容量要受 到末端需電量，日照時間(發(fā)電時間)的影響。因此蓄電池瓦時容量和安 時容量由預(yù)定的連續(xù)無日照時間決定。1．2．2 控制器 控制器的 主 要 功 能 是 使 太 陽 能 發(fā) 電 系 統(tǒng) 始 終 處 于 發(fā) 電 的 最 大 功 率點附近，以獲得最高效率，其功能分為充電控制和發(fā)電控制。1．2．3 蓄電池 蓄電池一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電 池或鋰電池池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲 存起來，到需要的時候再釋放出來。1．2．4 逆變器 逆變器按激勵方式，可分為自激式振蕩逆變和他激式振蕩逆變。

主要功能是將蓄電池的直流電逆變成交流電。1．3 基于太陽能光伏發(fā)電與 LED 照明系統(tǒng)的結(jié)合 LED 是一種在 P-N 結(jié)上施加正向電流時能發(fā)出紫外光、可見光、紅外光的半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。其發(fā)光機(jī)理的核心在于 P-N 結(jié)，當(dāng)外 加正向電壓時，P-N 結(jié)平衡 被 打 破，P 區(qū) 空 穴 進(jìn) 入 P-N 結(jié) 中 和 原 來 的 一部分負(fù)離子，N 區(qū)電子進(jìn)入 P-N 結(jié)中和原來 的 一 部 分 正 離 子，這 樣 就使 P-N 結(jié)變窄，由于外加電場使 P-N 結(jié)電場降低，引起電子勢能的 減少，減少的勢能則轉(zhuǎn)化為電磁能，會以光子的形式釋放出來。電子減 少的能量越多，釋放的光子的能量也就越高。LED 半導(dǎo)體照明光源具有廣泛的優(yōu)越性，包括：使用壽命長、發(fā)光 效率高、體積小重量輕、環(huán)保安全可靠等優(yōu)點以外，還有一個顯著優(yōu)點 就 是 太 陽 能 光 伏 發(fā) 電 技 術(shù) 與 LED 照 明 完 美 結(jié) 合 在 于 兩 者 同 為 直 流 電、電壓低并能互相匹配。兩者的結(jié)合不需要變頻器將太陽能電池產(chǎn) 生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電，因此大大提高了整個照明系統(tǒng)的效率。

2． 角度手動可調(diào)式太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)設(shè)計方案

按全國太陽 能 資 源 等 級 劃 分，廣 東 地 區(qū) 屬 于 第 三 級，年 總 輻 射 量 4200-5400 兆 焦 耳 /平方 米·年，東 莞 地 區(qū) 年 總 輻 射 量 達(dá) 到 5000 兆 焦 耳 /平方米·年 [3]。東莞地區(qū)有較好的太陽能資源，充分利用太陽能是節(jié)

約能源的有效手段。太陽光照射太陽能電池板的角度影響太陽能利用 的程度，提高太陽能轉(zhuǎn)換為電能的效率是太陽能技術(shù)的重點和難點，調(diào)整太陽能電池板的被照射角度可以提高利用率。通過實驗研究角度 手動可調(diào)式太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)的可行性和高效性。2．1 太陽能電池角度的計算 2．1．1 方位角 太陽電池板的方位角是電池板的垂直面與正南方向的夾角（向東 偏設(shè)定為負(fù)角度，向西偏設(shè)定為正角度）。一般情況下，方陣朝向正南（即方陣垂直面與正南的夾角為 0°）時，太陽電池發(fā)電量是最大的。在 偏 離 正 南（北 半 球）30° 度 時，方 陣 的 發(fā) 電 量 將 減 少 約 10％～15％ ；在 偏 離正南（北半球）60° 時，方陣的發(fā)電量將減少約 20％～30％。負(fù)荷的峰 值時刻與發(fā)電峰值時 刻 一 致 時，其 發(fā) 電 利 用 效 率 最 高，此 時 方 位 角 計 算公式如下： 方位角 ＝{[ 一天中負(fù)荷的峰 值 時 刻（24 小 時 制）— 12]×15＋（經(jīng) 度 － 116）} 2．1．2 傾斜角 傾斜角是太陽電池方陣平面與水平地面的夾角，并希望此夾角是 方陣一年中發(fā)電量為最大時的最佳傾斜角度。一年中的最佳傾斜角與 當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥扔嘘P(guān)，當(dāng)緯度較高時，相應(yīng)的傾斜角也大。此外，還要 進(jìn)一步考慮其它因素。對于正南（方位角為 0° 度），傾 斜 角 從 水平（傾 斜角為 0° 度）開始逐漸向最佳的傾斜角過渡時，其 日 射 量 不 斷 增 加 直 到最大值，然后再增加傾斜角其日射量不斷減少。特別是在傾斜角大 于 50°～60° 以后，日射量急劇下降，直 至 到 最 后 的 垂 直 放 置 時，發(fā) 電 量 下降到最小。對于方位角不為 0° 度的情 況，斜 面 日 射 量 的 值 普 遍 偏 低，最大日射量的值是在與水平面接近的傾斜角度附近。2．1．3 實際值計算 東 莞 市 城 區(qū) 緯 度 為 22.8 度，經(jīng) 度 為 113.6 度，一 天 中 負(fù) 荷 的 峰 值 462 科技信息

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第9期

時刻 12.5，按照方位角計算公式： 方位角 =（12.5-12）×15＋（113.6－116）=7.5-2.4=5.1° 傾斜角 = 當(dāng)?shù)鼐暥?=22.8° 2．2 角度手動可調(diào)太陽能電池板設(shè)計方案 東莞某高校為教學(xué)樓樓梯間安裝太陽能 LED 照明路燈系統(tǒng)，圖 1 為角度手動可調(diào)式太陽能電池板試驗裝置。

表3 讀數(shù) 日期 蓄電 池最 高電 壓V 2008 年方位角 0°，傾斜角 5° 時蓄電池最高電壓值 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-1 12.5 12.2 12 11．5 12.3 12.5 12.6 12.1 11.8 12 12 讀數(shù) 日期 2-12 2-13 2-14 2-15 2-16 2-17 2-18 2-19 2-20 2-21 2-22 蓄電 池最 高電 壓V 12.3 12.5 12.5 12.7 12.8 13 13 13.1 13.2 13.2 13 讀數(shù) 均值 日期 2-23 2-24 2-25 2-26 2-27 2-28 2-29 蓄電 池最 高電 壓V 12.5 12.2 12 12 12.5 12.8 13.1 12.47 圖1 角度手動可調(diào)式太陽能電池板試驗裝置 表4 讀數(shù) 日期 蓄電 池最 高電 壓V 太陽能 LED 照明路燈系統(tǒng)所需組件如表 1 ： 表 1 太陽能照明系統(tǒng)組件

序號 名稱

太陽能 電池 板

2009 年方位角 0°，傾斜角 65° 時蓄電池最高電壓值 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 2-1 規(guī)格

單位 塊 個 個 個 套 個

數(shù)量

75Wp 12V100AH 12V15A 12V7W 2 1 1 6 1 1 200 6 11 11.8 12.2 12.2 12 12.3 11.5 11.5 11.7 11.7 11.7 蓄電池 控制器 直流節(jié)能燈

角度可 調(diào)支 架

讀數(shù) 日期 2-12 2-13 2-14 2-15 2-16 2-17 2-18 2-19 2-20 2-21 2-22 蓄電 池最 高電 壓V 11.8 11.8 11.8 12 12.2 12.2 12.2 12.3 11.9 11.9 11.9 電控箱 電線 開關(guān) 4mm2 米 個

讀數(shù) 均值 日期 2-23 2-24 2-25 2-26 2-27 2-28 蓄電 池最 高電 壓V 角度可調(diào)裝 置 原 理 ：太 陽 能 電 池 安 裝 在 電 池 板 架 上，板 架 圍 繞 支 撐橫桿轉(zhuǎn)動，調(diào) 節(jié) 角 度 范 圍 在 0 度 到 180 度 之 間，實 現(xiàn) 太 陽 能 電 池 板 與太陽光線夾角的連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后通過緊定螺釘固定。板架側(cè)壁裝 有刻度盤，以便讀出 電 池 板 相 對 于 安 裝平面 的 角 度，實 現(xiàn) 傾 斜 角 角 度 調(diào)節(jié)。支撐架可繞底座作圓周運動，并配有刻度盤，可直接讀取數(shù)據(jù)，同時可通過緊定螺釘固定方位實現(xiàn)方位角角度調(diào)節(jié)，底座通過地腳螺 栓實現(xiàn)與地面牢固連接。此裝置能夠?qū)崿F(xiàn)傾斜角與方位角角度的調(diào)節(jié) 和讀數(shù)，對室外環(huán)境適應(yīng)性好，使用年限長。11.2 11.5 12 12 12 11.9 11.86 3． 試驗數(shù)據(jù)及分析

根 據(jù) 東 莞 地 區(qū) 經(jīng) 緯 度，方 位 角 選 取 正 南 方 向（角 度 為 0°），夏 季 6 至 8 月份方位角可以稍偏向西 5°，是能保證 最 大 照 射 量 的 方 位 角 度 ； 傾斜角理論計算值在 20°-25° 之間，為驗證傾斜角理論值是否最適合 本地區(qū)，我們選取了小于理論值、介于理論值和大于理論值的 5°、23°、65° 進(jìn)行試驗。表 2 至表 4 為 2007 年、2008 年、2009 年 2 月份太陽能 裝置充電試驗數(shù)據(jù)： 表 2 2007 年方位角 0°，傾斜角 23° 時蓄電池最高電壓值

讀數(shù) 日期 蓄電 池最 高電 壓V 本系統(tǒng)空載時蓄電池理論最高充電電壓 15V，試驗數(shù)據(jù)表明當(dāng)傾 斜角 23° 略等于當(dāng)?shù)鼐暥葧r 2 月份蓄電池的平均最高電 壓 13.85V，達(dá) 到 92.3% ； 傾 斜 角 5° 時 2 月 份 蓄 電 池 的平均 最 高 電 壓 12.47V，達(dá) 到 83.1% ； 傾 斜 角 65° 時 2 月 份 蓄 電 池 的平均 最 高 電 壓 11.86V，達(dá) 到 79.1%。說明調(diào)整接受太陽光照射的太陽能電池板的角度可以提高太 陽能的利用率。4． 結(jié)束語

文章通過設(shè)計角度可調(diào)式太陽能 LED 照明系統(tǒng)、調(diào)整太陽能 電 池板角度進(jìn)行試驗，結(jié)果表明太陽能、LED 照明系統(tǒng)、角度可調(diào)裝置的 結(jié)合是提高太陽能利用率的有效手段。目前太陽能利用技術(shù)和半導(dǎo)體 照明產(chǎn)業(yè)已經(jīng) 由 技 術(shù) 開 拓 時 期 開 始 步 入 商 業(yè) 化 階 段，太 陽 能 電 池 板 “自動追光”是家用太陽能發(fā)展的一個趨勢，通過對系統(tǒng)技術(shù)特點和可 行性分析的基礎(chǔ)上，我們完全能相信集合了新一代能源和新一代光源 優(yōu)點的太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)定會以前所未有的速度發(fā)展，引領(lǐng)我們 進(jìn)入一個綠色節(jié)能新時代?？? 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9 2-10 2-11 ●

14 14 14.1 14.3 12.5 13.3 13.7 13.7 13.5 13.8 【參考文獻(xiàn)】

讀數(shù) 日期 2-12 2-13 2-14 2-15 2-16 2-17 2-18 2-19 2-20 2-21 2-22 蓄電 池最 高電 壓V ［1 ］高逸峰.太陽能 LED 照明 [J].照明工程學(xué)報 , 2007,(01):60-62.［2 ］王建華.太陽能發(fā)電技術(shù)與綠色照明 [J].農(nóng)村電氣化 , 2003,(10): 12-13.［3 ］沈輝.太陽能光伏發(fā)電技術(shù) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,200509.23． 作者簡介：何偉（1981 —），男，漢族，重慶人，東莞理工學(xué)院城市學(xué)院機(jī)電工 程系教師、東莞市機(jī)電工程學(xué)會副秘書長，主要從事機(jī)械制造、太陽能利用技術(shù) 的研究。13.8 13.8 13.9 13.9 13.9 14 14 14.1 13.8 13.7 13.7 讀數(shù) 均值 日期 2-23 2-24 2-25 2-26 2-27 2-28 蓄電 池最 高電 壓V ［責(zé)任編輯：張艷芳］ 13.9 14 14.1 14.2 14 14 13.85 463 1

第五篇：太陽能發(fā)電系統(tǒng)簡介

太陽能發(fā)電系統(tǒng)

太陽能發(fā)電系統(tǒng)

太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。

系統(tǒng)分類

太陽能發(fā)電系統(tǒng)分為離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)：

1、離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)：主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。

2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電這后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長、占地面積大，還沒有太大發(fā)展。而分散式小型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點，是并網(wǎng)發(fā)電的主流。

折疊系統(tǒng)

可移動的折疊式太陽能發(fā)電系統(tǒng)，主要由箱體（1）、太陽能電池板（2）、U型槽邊框（3）、滑輪組

（4）、箱體內(nèi)滑軌（5）、箱體內(nèi)滑軌支架（6）、箱體車輪支座（7）、箱體車輪（8）、隔離保護(hù)墊（9）、箱體外滑軌（10）、箱體外滑軌支架（11）和三相鏈接件（12）組成，其特征在于：太陽能電池板（2）、U型槽邊框（3）、滑輪組（4）、箱體內(nèi)滑軌（5）、箱體內(nèi)滑軌支架（6）、隔離保護(hù)墊（9）、箱體外滑軌（10）、箱體外滑軌支架（11）和三相鏈接件（12）設(shè)置在箱體（1）內(nèi)，箱體車輪支座（7）和箱體車輪（8）設(shè)置在箱體（1）底板（11）外底面，呈一體式的箱體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，供電量大，能夠快速完成安裝使用和快速撤離現(xiàn)場.太陽能電池板

分類 晶體硅電池板：多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。

[1]

太陽能電池板

非晶硅電池板：薄膜太陽能電池、有機(jī)太陽能電池?；瘜W(xué)染料電池板：染料敏化太陽能電池。（1）單晶硅太陽能電池

單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，最高的達(dá)到24%，這是所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝，因此其堅固耐用，使用壽命一般可達(dá)15年，最高可達(dá)25年。

（2）多晶硅太陽能電池

多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右(2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶硅太陽能電池)。從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要便宜一些，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。此外，多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來講，單晶硅太陽能電池還略好。（3）非晶硅太陽能電池

非晶硅太陽電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)電。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，國際先進(jìn)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。（4）多元化合物太陽電池

多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽電池。各國研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種：a)硫化鎘太陽能電池b)砷化鎵太陽能電池c)銅銦硒太陽能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽能電池)Cu(In, Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽光吸收材料，具有梯度能帶間隙（導(dǎo)帶與價帶之間的能級差）多元的半導(dǎo)體材料，可以擴(kuò)大太陽能吸收光譜范圍，進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計出光電轉(zhuǎn)換效率比硅薄膜太陽能電池明顯提高的薄膜太陽能電池?？梢赃_(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18%，而且，此類薄膜太陽能電池到目前為止，未發(fā)現(xiàn)有光輻射引致性能衰退效應(yīng)（SWE），其光電轉(zhuǎn)化效率比商用的薄膜太陽能電池板提高約50~75%，在薄膜太陽能電池中屬于世界的最高水平的光電轉(zhuǎn)化效率。

控制器

太陽能控制器是由專用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開關(guān)功率管等組成。

太陽能控制器

■ 主要特點：

1、使用了單片機(jī)和專用軟件，實現(xiàn)了智能控制；

2、利用蓄電池放電率特性修正的準(zhǔn)確放電控制。放電終止電壓是由放電率曲線修正的控制點，消除了單純的電壓控制過放的不準(zhǔn)確性，符合蓄電池固有的特性，即不同的放電率具有不同的終止電壓。

3、具有過充、過放、電子短路、過載保護(hù)、獨特的防反接保護(hù)等全自動控制；以上保護(hù)均不損壞任何部件，不燒保險；

4、采用了串聯(lián)式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM高3%-6%，增加了用電時間；過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式使系統(tǒng)由更長的使用壽命；同時具有高精度溫度補償；

5、直觀的LED發(fā)光管指示當(dāng)前蓄電池狀態(tài)，讓用戶了解使用狀況；

6、所有控制全部采用工業(yè)級芯片（僅對帶I工業(yè)級控制器），能在寒冷、高溫、潮濕環(huán)境運行自如。同時使用了晶振定時控制，定時控制精確。

7、取消了電位器調(diào)整控制設(shè)定點，而利用了E方存儲器記錄各工作控制點，使設(shè)置數(shù)字化，消除了因電位器震動偏位、溫漂等使控制點出現(xiàn)誤差降低準(zhǔn)確性、可靠性的因素；

8、使用了數(shù)字LED顯示及設(shè)置，一鍵式操作即可完成所有設(shè)置，使用極其方便直觀的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項；

蓄電池

蓄電池的作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。太陽能蓄電池是‘蓄電池’在太陽能光伏發(fā)電中的應(yīng)用，采用的有鉛酸免維護(hù)蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。國內(nèi)被廣泛使用的太陽能蓄電池主要是：鉛酸免維護(hù)蓄電池和膠體蓄電池,這兩類蓄電池，因為其固有的“免”維護(hù)特性及對環(huán)境較少污染的特點,很適合用于性能可靠的太陽能電源系統(tǒng),特別是無人值守的工作站。

逆變器

為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。逆變器又分為離網(wǎng)逆變器和并網(wǎng)逆變器。

設(shè)計因素

太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計需要考慮的因素：

吉光光電

1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？

2、系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？

3、系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？

4、系統(tǒng)每天需要工作多少小時？

5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？

6、負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動電流多大？

7、系統(tǒng)需求的數(shù)量。

創(chuàng)世紀(jì)

太陽能發(fā)電有更加激動人心的計劃。一是日本提出的創(chuàng)世紀(jì)計劃。準(zhǔn)備利用地面上沙漠和海洋面積進(jìn)行發(fā)電，并通過超導(dǎo)電纜將全球太陽能發(fā)電站聯(lián)成統(tǒng)一電網(wǎng)以便向全球供電。據(jù)測算，到2000年、2050年、2100年，即使全用太陽能發(fā)電供給全球能源，占地也不過為 65.11萬平方公里、186.79萬平方公里、829.19萬平方公里。829.19萬平方公里才占全部海洋面積 2.3%或全部沙漠的 51.4%，甚至才是撒哈拉沙漠的 91.5%。因此這一方案是有可能實現(xiàn)的。

天上發(fā)電

早在1980年美國宇航局和能源部就提出在空間建設(shè)太陽能發(fā)電站設(shè)想，準(zhǔn)備在同步軌道上放一個長10公里、寬5公里的大平板，上面布滿太陽電池，這樣便可提供500萬千瓦電力。但這需要解決向地面無線輸電問題?，F(xiàn)已提出用微波束、激光束等各種方案。雖已用模型飛機(jī)實現(xiàn)了短距離、短時間、小功率的微波無線輸電，但離真正實用還有漫長的路程。

科技中心

隨著我國技術(shù)的發(fā)展，在2006年，中國有三家企業(yè)進(jìn)入了全球前十名，標(biāo)志著中國將成為全球新能源科技的中心之一，世界上太陽能光伏的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致了缺乏的是原材料的供應(yīng)和價格的上漲，我們需要將技術(shù)推廣的同時，必須采用新的技術(shù)，以便大幅度降低成本，為這一新能源的長遠(yuǎn)發(fā)展提供原動力！

太陽能

太陽能的使用主要分為幾個方面：家庭用小型太陽能電站、大型并網(wǎng)電站、建筑一體化光伏玻璃幕墻、宇翔太陽能路燈、風(fēng)光互補路燈、風(fēng)光互補供電系統(tǒng)等，主要的應(yīng)用方式為建筑一體化和風(fēng)光互補系統(tǒng)。電池生產(chǎn)

世界已有近200家公司生產(chǎn)太陽能電池，但生產(chǎn)設(shè)備廠主要在日企之手。

韓國三星、LG都表示了積極參與的愿望，中國海峽兩岸同樣十分熱心。據(jù)報道，我國臺灣2008年結(jié)晶硅太陽能電池生產(chǎn)能力達(dá)2．2GW，以后將以每年1Gw生產(chǎn)能力擴(kuò)大，當(dāng)年并開始生產(chǎn)薄膜太陽能電池，將大力增強(qiáng)，臺灣期待向歐洲“太陽能電池大國”看齊。2010年各國及地區(qū)有1GW以上生產(chǎn)計劃的太陽能電池廠商有日本Sharp，德國Q—Cells，Scho~Solar，挪威RWESolar，中國SuntechPower等5家公司，其余7家500MW以上生產(chǎn)能力的公司。

電池市場

世界太陽能電池市場高歌猛進(jìn)，一片大好，但百年不遇的金融風(fēng)暴帶來的經(jīng)濟(jì)危機(jī)，同樣是壓在太陽能電池市場頭上的一片烏云，主要企業(yè)如德國Q—Cells的業(yè)績應(yīng)聲下調(diào)，世界太陽電地市場也會因需求疲軟、石油價格下降而競爭力反提升等不利因素而下挫。但與此同時，人們也看到美國．奧巴馬上臺后即將施行GreenNewDeal政策，包括其內(nèi)的綠色能源計劃可有1500億美元的補助資金，日本也將推行補助金制度來繼續(xù)普及太陽能電池的應(yīng)用。

當(dāng)前，中國太陽能電池企業(yè)之前約90%的產(chǎn)量供應(yīng)海外市場，主要面向歐洲國家及美國，但隨著歐債危機(jī)持續(xù)發(fā)酵，美國商務(wù)部也于2012年3月份作出了對華太陽能電池產(chǎn)品反補貼調(diào)查的初裁，認(rèn)定中國涉案企業(yè)存在2.9%-4.73%不等的補貼幅度，并追溯90天征稅。這些因素直接影響到了這些企業(yè)的業(yè)績，因此相關(guān)企業(yè)及時做出了經(jīng)營戰(zhàn)略調(diào)整，轉(zhuǎn)投中國本土市場。2011年7月，中國政府公布了太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價，受此影響，多家企業(yè)開始計劃在國內(nèi)興建大規(guī)模太陽能發(fā)電站，中國太陽能電池企業(yè)將重點轉(zhuǎn)向開拓本土市場。中國有800多家太陽能電池企業(yè)，預(yù)計今后在本土市場的競爭將十分激烈。

應(yīng)用領(lǐng)域

一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠(yuǎn)無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機(jī)等；（2）3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（3）光伏水泵：解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。

二、交通領(lǐng)域如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標(biāo)志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。

三、通訊/通信領(lǐng)域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。

四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應(yīng)急電源、海洋檢測設(shè)備、氣象/水文觀測設(shè)備等。

五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。

六、光伏電站：10KW-50MW獨立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。

七、太陽能建筑將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來的大型建筑實現(xiàn)電力自給，是未來一大發(fā)展方向。

八、其他領(lǐng)域包括：（1）與汽車配套：太陽能汽車/電動車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；（3）海水淡化設(shè)備供電；（4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。特點

太陽能取之不盡，用之不竭。據(jù)估算，一年之中投射到地球的太陽能，其能量相當(dāng)于137萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤所產(chǎn)生的熱量，大約為全球一年內(nèi)利用各種能源所產(chǎn)生能量的兩萬倍。

二、太陽能在轉(zhuǎn)換過程中不會產(chǎn)生危及環(huán)境的污染。

三、太陽能資源遍及全球，可以分散地、區(qū)域性地開采。我國約有2/3的地區(qū)可以較好利用太陽能資源。

四、光伏發(fā)電是間歇性的，有陽光時才發(fā)電，且發(fā)電量與陽光的強(qiáng)弱成正比關(guān)系。

五、光伏發(fā)電是靜態(tài)運行，沒有運動部件，壽命長，無需或極少需要維護(hù)。

六、光伏系統(tǒng)模塊化，可以安裝在靠近電力消耗的地方，在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū)，可以降低輸電和配電成本，增加供電設(shè)施的可靠性。

優(yōu)缺點

優(yōu)點

1、太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽輻射能，能夠滿足全球能源需求的1萬倍。只要在全球4%沙漠上安裝太陽能光伏系統(tǒng)，所發(fā)電力就可以滿足全球的需要。太陽能發(fā)電安全可靠，不會遭受能源危機(jī)或燃料市場不穩(wěn)定的沖擊；

2、太陽能隨處可處，可就近供電，不必長距離輸送，避免了長距離輸電線路的損失；

3、太陽能不用燃料，運行成本很低；

4、太陽能發(fā)電沒有運動部件，不易用損壞，維護(hù)簡單，特別適合于無人值守情況下使用；

5、太陽能發(fā)電不會產(chǎn)生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公害，對環(huán)境無不良影響，是理想的清潔能源；

6、太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，方便靈活，而且可以根據(jù)負(fù)荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣容量，避免浪費。

缺點

1、地面應(yīng)用時有間歇性和隨機(jī)性，發(fā)電量與氣候條件有關(guān)，在晚上或陰雨天就不能或很少發(fā)電；

2、能量密度較低，標(biāo)準(zhǔn)條件下，地面上接收到的太陽輻射強(qiáng)度為1000W/M^2。大規(guī)格使用時，需要占用較大面積；

3、價格仍比較貴，為常規(guī)發(fā)電的3~15倍，初始投資高。

控制板

結(jié)合太陽能發(fā)電系統(tǒng)控制板的研發(fā)案例，針對并聯(lián)多個太陽能電池板的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整的問題，以下就降低成本和增設(shè)并聯(lián)個數(shù)的方法進(jìn)行介紹。1 系統(tǒng)概要

圖1為大規(guī)模太陽能發(fā)電系統(tǒng)的原理框圖。

該系統(tǒng)的特點是，太陽能電池板和單元逆變器分組與系統(tǒng)相連(AC連接)，將系統(tǒng)保護(hù)等信息匯總后作為信號發(fā)送到主控制器，并由此控制器控制各單元逆變器(通過RS485通信連接到菊花鏈連接)。

每個單元逆變器的控制部分如圖2所示。

通過使用本公司的標(biāo)準(zhǔn)DSP基板(PE—PR0/C32)，可實現(xiàn)以上規(guī)格的MPPT控制及系統(tǒng)聯(lián)合。在該基板的基礎(chǔ)上添加通信等功能后形成圖2所示的控制板部分。電源部分由終端用戶設(shè)計制作。主電路如圖3所示。2 研發(fā)案例

當(dāng)日寸進(jìn)行設(shè)計時，是在本公司的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品DSP基板的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)的，因此研發(fā)試樣機(jī)器只用了3個月，大大縮短了研發(fā)時間，并很快進(jìn)入測試階段(PE—PR0/C32：DSP使用TI公司的高速浮動小數(shù)點型DSP TMS320C32)。

圖3為主電路

同時，為了降低銷售成本，我們又設(shè)計開發(fā)了使用瑞薩公司的RISC CPU SH7065(固定小數(shù)點型)的新控制基板。通過使用RISC CPU，在配置上可以削減A/D變換器等昂貴的部件，使切換更流暢。

基于本公司的開發(fā)系統(tǒng)，核心芯片由DSP(TMS320C32)變?yōu)镽ISC CPU(SH7065)的過程中，無需因考慮電脈沖計數(shù)等因素而大幅修改程序。這是因為其采用了特有的模擬浮動小數(shù)點，使固定小數(shù)點和浮動小數(shù)點之間的程序轉(zhuǎn)移變得簡單。而這些都可以通過本公司的標(biāo)準(zhǔn)庫(PEOS)來實現(xiàn)。3 結(jié)束語

至今為止，單元逆變器的控制板在日本國內(nèi)的銷售已經(jīng)超過300套，仍在持續(xù)生產(chǎn)中。通過本公司的開發(fā)系統(tǒng)，我們相信完全能夠協(xié)助用戶在開發(fā)產(chǎn)品的過程中縮短研發(fā)時間，早日實現(xiàn)量產(chǎn)，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。