能源管理實(shí)驗(yàn)室新能源應(yīng)用的研究太陽能畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　目錄 </p><p>　　目錄------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 </p>&l

2、t;p>　　第一章、 緒論-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2</p><p>　　1.1課題的意義-----------------------------------------------------------

3、----------------------------------------------------------2</p><p>　　1.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r--------------------------------------------------------------------------------------------------------------3</p><

4、p>　　1.3 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所承擔(dān)的任務(wù)-----------------------------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　1.4 預(yù)期效果----------------------------------------------------------------------

5、-------------------------------------------------4</p><p>　　第二章、總體設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------------------------------------------------------------4</p><p>　　2.1 太陽

6、能工作原理--------------------------------------------------------------------------------------------------------------4</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)思路-------------------------------------------------------------------------

7、----------------------------------------------5</p><p>　　2.2.1太陽能電池的結(jié)構(gòu)及工作原理---------------------------------------------------------------------------------------------5</p><p>　　2.2.2太陽能電池的基本特性

8、----------------------------------------------------------------------------------------------------6</p><p>　　2.2.3 影響太陽能輸出的主要因素------------------------------------------------------------------------------

9、-----------------9</p><p>　　2.2.4 太陽能電池組的選擇----------------------------------------------------------------------------------9</p><p>　　2.3 控制器---------------------------------------------------

10、---------------------------------------------------------------------10</p><p>　　2.3.1 控制器的自檢---------------------------------------------------------------------------------------11</p><p>　　2.

11、3.2 系統(tǒng)電壓-------------------------------------------------------------------------------------------11</p><p>　　2.3.3 控制方式--------------------------------------------------------------------------------------

12、-----11</p><p>　　2.3.4 技術(shù)參數(shù)-------------------------------------------------------------------------------------------12</p><p>　　2.4 蓄電池---------------------------------------------------------

13、---------------------------------------------------------------12</p><p>　　2.4.1 蓄電池的重要性----------------------------------------------------------------------------------------------------------12</p>

14、<p>　　2.4.2蓄電池的選擇-------------------------------------------------------------------------------------------------------------12</p><p>　　2.5負(fù)載----------------------------------------------------------

15、-----------------------------------------------------------------13</p><p>　　第三章、系統(tǒng)的平面布置------------------------------------------------------------------------------------------------13</p><p>

16、　　第四章、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試--------------------------------------------------------------------------------------------14</p><p>　　4.1 太陽能電池組件的安裝---------------------------------------------------------------------------

17、-----------------------14</p><p>　　4.2 控制器與蓄電池的安裝--------------------------------------------------------------------------------------------------14</p><p>　　4.3 系統(tǒng)的接線--------------------------

18、---------------------------------------------------------------------------------------15</p><p>　　4.3.1控制器與蓄電池的連接---------------------------------------------------------------------------------------------

19、------15</p><p>　　4.3.2控制器與電池組件的連接------------------------------------------------------------------------------------------------16</p><p>　　4.3.3控制器與負(fù)載的連接--------------------------------------

20、-------------------------------------------16</p><p>　　4.4 系統(tǒng)的調(diào)試------------------------------------------------------------------------------------------------------------------17</p><p>　　4.5

21、使用說明---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------18</p><p>　　4.5.1故障極其排除---------------------------------------------------------------

22、------------------------18</p><p>　　4.5.2 安全事項(xiàng)-------------------------------------------------------------------------------------------18</p><p>　　4.5.3 日常維護(hù)-----------------------------------

23、--------------------------------------------------------19</p><p>　　第五章、結(jié)束語--------------------------------------------------------------------------------------------------------------19</p><p>

24、;　　第六章、參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------------------------------------------------20</p><p><b>　　第一章、緒論</b></p><p><b>　　1.1、課題的意義</b>&

25、lt;/p><p>　　能源是人類社會生存和發(fā)展的必需品，高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)使得能源危機(jī)和環(huán)境污</p><p>　　染已經(jīng)成為21世紀(jì)國際關(guān)鍵詞。如何緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源及環(huán)境之間的矛盾，新</p><p>　　能源給我們提供了一種新的選擇，它將成為破解中國乃至世界難題的利劍，引領(lǐng)世</p><p>　　界跨入強(qiáng)勁增長的新能源經(jīng)濟(jì)時(shí)代。　　<

26、/p><p>　　中國是世界能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國，但以煤為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)不盡合</p><p>　　理，煤炭比重太大，帶來了巨大的環(huán)境壓力。據(jù)了解，2000年，中國一次能源生</p><p>　　產(chǎn)量達(dá)到10.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。盡管我國太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬刃履茉匆捕加胁煌?lt;/p><p>　　度的發(fā)展，但原煤仍高達(dá)9.98億噸。煤炭污染成為中

27、國環(huán)境污染的重要因素。因</p><p>　　此，如何使新能源代替舊能源已經(jīng)成為中國環(huán)境及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要任務(wù)。　　</p><p>　　中國正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，但在發(fā)展的同時(shí)也面臨著很多問題，新能源作</p><p>　　為一種“綠色”新技術(shù)，在減少環(huán)境污染，緩解環(huán)境壓力的同時(shí)，也可以緩解我國</p><p>　　的能源危機(jī)，充分體現(xiàn)了

28、“科學(xué)發(fā)展”、“可持續(xù)發(fā)展”、“和諧發(fā)展”的發(fā)展理</p><p>　　念，發(fā)展?jié)摿薮?，新能源開發(fā)正迎來前所未有的歷史發(fā)展機(jī)遇。</p><p>　　太陽能以其儲量的“無限性”、存在的普遍性、開發(fā)利用的清潔性以及逐漸顯露</p><p>　　出的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢，其開發(fā)利用是最終解決常規(guī)能源特別是化石能源帶來的能源短</p><p>　　缺、環(huán)

29、境污染和溫室效應(yīng)等問題的有效途徑，是人類理想的替代能源。</p><p>　　對于太陽能的利用在新能源應(yīng)用中占有重要地位，本次課題研究的就是對太陽</p><p>　　能的應(yīng)用，本次設(shè)計(jì)的意義在于開發(fā)實(shí)驗(yàn)室新能源的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，充分加強(qiáng)了教學(xué)的</p><p><b>　　實(shí)踐意義。</b></p><p>　　設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室

30、系統(tǒng)如果可以在實(shí)驗(yàn)室中充分的驗(yàn)證，完全可以用運(yùn)于具體的新</p><p>　　能源開發(fā)工程中，支持能源改革的建設(shè)。</p><p>　　1.2、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　當(dāng)前，太陽能開發(fā)利用技術(shù)及其推廣應(yīng)用突飛猛進(jìn)，1997年，全球太陽能電池</p><p>　　的銷量增加了40%，成為全球發(fā)展最快的能源。太陽能熱水器已形成行業(yè)，

31、正以其優(yōu)</p><p>　　良的性能價(jià)格比不斷地沖擊燃?xì)?、電熱水器市場；太陽能熱電站也已商業(yè)化，</p><p>　　是大型太陽能電站的希望所在；光電技術(shù)發(fā)展更快，表現(xiàn)在光電轉(zhuǎn)換效率的不斷提</p><p>　　高和光電池制造成本的不斷下降以及各種新型太陽能電池的問世。各國對太陽能的</p><p>　　開發(fā)利用給予了極大關(guān)注，突出表現(xiàn)在各

32、國政府推出的光伏計(jì)劃，如德國的“千頂</p><p>　　計(jì)劃”，日本的“朝日七年計(jì)劃”以及美國的“百萬屋頂計(jì)劃”等。以色列在其房屋太陽</p><p>　　能熱水器安裝率達(dá)80%的情況下，更是明文規(guī)定，凡新建房屋必須配置太陽能熱水器。</p><p>　　我國太陽能開發(fā)利用有其成功之處，但用運(yùn)簡單，技術(shù)低端。</p><p>　　自90年代

33、以來，我國太陽能已經(jīng)進(jìn)入全面啟動時(shí)期，而日漸顯現(xiàn)的常規(guī)能源危</p><p>　　機(jī)，更是進(jìn)一步加速了太陽能利用的發(fā)展速度。但我國的太陽能利用只是初級階段，</p><p>　　主要為太陽能的熱水器，簡單照明等。 但是，總體來說國內(nèi)在太陽能利用方面</p><p>　　還處于一個(gè)初級階段，我國在太陽能方面的技術(shù)以及應(yīng)用方面，與國外相比較還有</p>

34、<p>　　一定的差距，隨著科技的發(fā)展，國內(nèi)在太陽能利用方面的競爭力明顯不足。要同國</p><p>　　外大企業(yè)競爭，我們就不能局限與學(xué)習(xí)外國的技術(shù)，我們要在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，</p><p>　　爭取在短時(shí)間內(nèi)，縮小差距，實(shí)現(xiàn)超越。</p><p>　　1.3、本次畢業(yè)設(shè)計(jì)承擔(dān)的主要任務(wù)</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要

35、是設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，課題比較獨(dú)立，采用天達(dá)光伏TDLD</p><p>　　系列產(chǎn)品，以實(shí)物與展板結(jié)合的形式，為模擬現(xiàn)實(shí)的LED景觀照明演示實(shí)驗(yàn)板提供電能，以滿足演示景觀照明的智能控制功能。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法，三月初結(jié)合對設(shè)計(jì)任務(wù)書的了解，到小寨實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了認(rèn)識實(shí)習(xí)，指導(dǎo)老師對課題進(jìn)行了初步的指導(dǎo)說明。然后按照設(shè)計(jì)安排首先查閱資料進(jìn)行初步的理論構(gòu)思，

36、與老師、同學(xué)探討構(gòu)思的可行性，再進(jìn)行書面性的理論設(shè)計(jì)，繪制系統(tǒng)圖、平面圖。定期到實(shí)驗(yàn)室和老師探討，完成修改，完善初步的理論設(shè)計(jì)。四月中旬，聯(lián)系相關(guān)安裝調(diào)試的同學(xué)，到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)物的安裝調(diào)試，結(jié)合指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，進(jìn)一步完善，等達(dá)到預(yù)期效果，編寫正式的書面材料，充分準(zhǔn)備完成最終的設(shè)計(jì)答辯。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)需要自己完成查閱書籍資料，網(wǎng)絡(luò)查詢學(xué)習(xí)相關(guān)知識，再通過實(shí)驗(yàn)室</p><p>

37、;　　完成實(shí)物的認(rèn)識設(shè)計(jì)出具體的試驗(yàn)系統(tǒng)，畫出系統(tǒng)圖，平面圖，接線圖。以及安裝調(diào)</p><p>　　試，編寫系統(tǒng)操作說明書等一系列任務(wù)。</p><p><b>　　1.4、預(yù)期效果</b></p><p>　　通過關(guān)于太陽能利用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、為模擬現(xiàn)實(shí)的LED景觀照明演示實(shí)驗(yàn)板提供穩(wěn)定的電能，以滿足演示景觀照明的智能控制功能

38、。</p><p><b>　　第二章、總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1太陽能系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　系統(tǒng)工作原理簡單，其原理結(jié)構(gòu)圖如圖1，利用光生伏特效應(yīng)原理制成的太陽能電池，白天太陽能電池板接收太陽輻射能并轉(zhuǎn)化為電能輸出，經(jīng)過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當(dāng)照度逐漸降低至設(shè)定值、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充

39、放電控制器偵測到這一電壓位后動作，蓄電池對負(fù)載放電。蓄電池按照設(shè)定的模式以及時(shí)間來放電，充放電控制器動作，蓄電池放電結(jié)束。充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池。</p><p>　　圖1 太陽能系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　2.2 設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　2.2.1太陽能電池的結(jié)構(gòu)及工作原理</p>

40、<p>　　太陽能電池通常由半導(dǎo)體硅材料制成。其作用是把太陽能直接轉(zhuǎn)換為直流形式的電能，是光伏陣列中光電轉(zhuǎn)換的最小單元。由于單個(gè)太陽電池的功率極小，因此一般不單獨(dú)作為電源使用。實(shí)際應(yīng)用中是將許多單個(gè)太陽電池經(jīng)過串、并聯(lián)組合并進(jìn)行封裝后構(gòu)成太陽電池組件使用。光伏陣列就是由許多太陽電池組件經(jīng)過相應(yīng)的串、并聯(lián)后構(gòu)成。</p><p>　　圖2所示的硅電池，它的基體材料為P型單晶硅，厚度在0.4mm以下。上表面

41、層為N型層，是受光層，它和基體在交界面處形成一個(gè)P一N結(jié)。在上表面上加有柵狀金屬電極，可提高轉(zhuǎn)換效率;另外，在受光面上，覆蓋著一層減反射膜，它是一層很薄的天藍(lán)色氧化硅薄膜，用以減少入射太陽光的反射，使太陽電池對入射光的吸收率達(dá)到90%以上。</p><p>　　圖2 硅太陽電池結(jié)構(gòu)</p><p>　　太陽電池的工作原理為:當(dāng)太陽光照射P一N結(jié)時(shí)，在半導(dǎo)體內(nèi)的電子由于獲得了光能而釋放電

42、子，相應(yīng)地便產(chǎn)生了電子-空穴對，并在勢壘電場的作用下，電子被驅(qū)向N型區(qū)，空穴被驅(qū)向P型區(qū)，從而使N區(qū)有過剩的電子，P區(qū)有過剩的空穴;于是就在P一N結(jié)的附近形成了與勢壘電場方向相反的光生電場。光生電場的一部分抵消勢壘電場，其余部分使P型區(qū)帶正電、N型區(qū)帶負(fù)電;于是就使得N區(qū)與P區(qū)之間的薄層產(chǎn)生了電動勢，即光生伏電動勢。當(dāng)接通外電路時(shí)，便有電能輸出。這就是太陽能電池發(fā)電的基本原理。</p><p>　　2.2.2太陽

43、能電池的基本特性</p><p>　?。?）太陽能電池?cái)?shù)學(xué)模型</p><p>　　當(dāng)光照恒定時(shí)，由于光生電流不隨光伏電池的工作狀態(tài)而變化，因此在等效電路中可以看作是一個(gè)恒流源。光伏電池的兩端接入負(fù)載R后，光生電流流過負(fù)載，從而在負(fù)載的兩端建立起端電壓V。負(fù)載端電壓反作用于光伏電池的P一N結(jié)上，產(chǎn)生一股與光生電流方向相反的電流。此外，由于太陽能光伏電池板前后表面的電極以及材料本身所帶有的電

44、阻率，當(dāng)工作電流流過板子時(shí)必然會引起電池板內(nèi)部的串聯(lián)損耗，故引入串聯(lián)電阻Rs。串聯(lián)電阻越大，線路損失越大，光伏電池輸出效率越低。在實(shí)</p><p>　　際的太陽能電池中，一般串聯(lián)電阻都比較小，大都在0.001～3歐之間。另外，由于制造工藝的因素，光伏電池的邊緣和金屬電極在制作時(shí)可能會產(chǎn)生微小的裂痕、劃痕，從而會形成漏電而導(dǎo)致本來要流過負(fù)載的光生電流短路掉，因此引入一個(gè)并聯(lián)電阻Rsh來等效。相對于串聯(lián)電阻來說，并

45、聯(lián)電阻比較大，一般在1K歐以上。太陽能電池的等效電路如圖3所示</p><p>　　圖3 太陽能電池等效電路</p><p>　　（2）太陽能電池的I一V特性曲線</p><p>　　太陽電池的特性曲線可以表示為圖4所示。它表明在某一確定的日照強(qiáng)度和溫度下，太陽電池的輸出電流和輸出電壓之間的關(guān)系，簡稱I一V特性。從圖4可以看出，該伏安特性曲線具有非線性，不可能為負(fù)載

46、提供任意大的功率，是一種非線性直流電源，其輸出電流在大部分工作電壓范圍內(nèi)近似恒定，在接近開路電壓時(shí)，電流下降率很大。</p><p>　　太陽電池的額定功率是在以下條件下定義的:當(dāng)日照S=l000w/㎡，太陽電池溫度T=25℃，大氣質(zhì)量AM=1.5時(shí)，太陽電池輸出的最大功率便定義為它的額定功率，它對應(yīng)于圖中的M點(diǎn)。太陽電池額定功率的單位是“峰瓦”。曲線上的M點(diǎn)表示在相應(yīng)日照強(qiáng)度下太陽電池輸出最大功率的位置，稱“最

47、大功率點(diǎn)(MPP)”。</p><p>　　圖4 太陽電池的I一V特性曲線</p><p>　　假定負(fù)載為純電阻負(fù)載，和特性曲線相交于M點(diǎn)，則根據(jù)公式R=V/I，可以畫出負(fù)載線為一條直線，其斜率由負(fù)載的阻值決定。根據(jù)圖中所示特性曲線，定義如下幾個(gè)主要參數(shù):</p><p>　　短路電流Isc(short circuit current):當(dāng)V=0時(shí)，對應(yīng)的最大電流值

48、:</p><p>　　開路電壓Voc(open circuit voltage):當(dāng)I=0時(shí)，對應(yīng)的最大電壓值;</p><p>　　工作點(diǎn)(working point):負(fù)載線與伏安特性曲線的交點(diǎn)。</p><p>　　從圖4可知，特性曲線上任意一點(diǎn)均為太陽電池的工作點(diǎn)。每一點(diǎn)都對應(yīng)著負(fù)載電阻從太陽電池處獲得的功率，即圖中矩形OIMV所圍成的面積。當(dāng)調(diào)節(jié)負(fù)載電阻

49、的阻值R時(shí)，總可以找到一點(diǎn)M，對應(yīng)的I·V為最大，此時(shí)，稱M點(diǎn)為最佳功率點(diǎn)，也稱為最大功率點(diǎn)。為MPP。這一點(diǎn)所對應(yīng)的負(fù)載R為最佳負(fù)載電阻，P功率為最大輸出功率。定義填充因子FF=PM／Voc·Isc(P=I×V);FF是衡量太陽電池好壞的重要指標(biāo)，越大越好。</p><p>　　2.2.3 影響太陽能輸出的主要因素</p><p>　　日照強(qiáng)度和溫度是影響電

50、池輸出的重要因素，如圖5、圖6所示。</p><p>　　圖5 一定溫度不同日照 圖6 一定日照不同溫度</p><p>　　由以上兩圖可知，溫度相同時(shí)，隨著日照強(qiáng)度的增加，太陽能光伏電池的開路電壓幾乎不變，短路電流有所增加，最大輸出功率增加;在日照強(qiáng)度相同時(shí)，隨著溫度的升高，太陽能光伏電池的開路電壓下降，短路電流有所增加，最大輸出功率減小，具有負(fù)溫度系數(shù)。此外，無論在任何溫度

51、和日照強(qiáng)度下，太陽能電池總有一個(gè)最大功率點(diǎn)，溫度(或日照強(qiáng)度)不同，最大功率點(diǎn)位置也不同。</p><p>　　2.2.4 太陽能電池組的選擇</p><p>　　根據(jù)負(fù)載的參數(shù)要求：電壓12V，功率大約30W。每天光照時(shí)間10小時(shí)，保證連續(xù)陰雨天數(shù)5天能正常。</p><p>　　(l)根據(jù)查表得知西安地區(qū)平均日照時(shí)間為3.94h</p><p

52、>　　(2)負(fù)載日耗電量為（30÷12）×10=25(AH)</p><p>　　(3)所需太陽能電池組件的總充電電流=1.05×25÷(3.94×0.85)=7.84A</p><p>　　在這里，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。</p><p>　　(4)太陽能組件的最少

53、總功率數(shù)=17.5×7.84=137.2W</p><p>　　在這里，17.5為太陽能電池組件的輸出工作電壓</p><p>　?。?）與天達(dá)光伏提供的產(chǎn)品對比，適當(dāng)?shù)姆糯?，選取150W TD-M5高效率單晶1589×806系列太陽能電池組件.性能參數(shù)如下：</p><p><b>　　2.3 控制器</b></p

54、><p>　　控制器是太陽能系統(tǒng)的最重要組成部分，控制器主要是用來保護(hù)蓄電池，避免源自太陽能電池板的能量對蓄電池過度的充電，以及負(fù)載的過度運(yùn)行帶來的過度放電。本次設(shè)計(jì)采用的是美陽MYSC-L210控制器。具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　清晰可讀的充放電狀態(tài)顯示。</p><p>　　可編程的照明控制功能。</p><p><b>　

55、　自動判斷白天黑夜。</b></p><p>　　基于蓄電池剩余容量狀態(tài)和蓄電池電壓的放電保護(hù)模式。</p><p>　　最大6平方毫米的接線端子。</p><p>　　全面采用電子保險(xiǎn)，浪涌.短路.反接.過載等各種保護(hù)。</p><p>　　MYSC-L210控制器圖例</p><p>　　2.3.1 控

56、制器的自檢</p><p>　　如果控制器一旦通電（能量可能來自蓄電池或者太陽能電池板），自動檢測程序馬上啟動。剛啟動時(shí)，電源指示燈VB會先閃爍若干下，表明系統(tǒng)正常啟動了，然后控制器進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　　2.3.2 系統(tǒng)電壓</p><p>　　啟動后，控制器自動識別12V/24V系統(tǒng)電壓。</p><p>　　如果在啟動時(shí)

57、，蓄電池不在正常的工作電壓范圍（蓄電池正常電壓：12V系統(tǒng)大約在11.3V-15.5V，或者24V系統(tǒng)大約在22.5V-31V）,指示燈將指示錯誤狀態(tài)。</p><p>　　2.3.3 控制方式</p><p>　　MYSC-L系列控制器的負(fù)載端當(dāng)黃昏來臨時(shí)自動打開，在運(yùn)行設(shè)定的時(shí)間后自動關(guān)閉。</p><p>　　照明有兩種控制模式：</p><

58、;p>　　黃昏至凌晨模式（純光控模式）和夜晚模式（光控+時(shí)控模式）。</p><p>　　美陽控制器MYSC-L210有兩個(gè)負(fù)載接線口L1和L2。其中L2出場時(shí)已經(jīng)設(shè)定為純光控模式;L1設(shè)定為光控+時(shí)控模式。L1時(shí)控的工作時(shí)間由撥碼開關(guān)撥下的按鈕來確定。如果開關(guān)上沒有撥下任何按鈕時(shí)，L1便工作在純光控模式，具體的撥碼方法將會在后面的使用說明里面介紹。</p><p>　　2.3.4

59、技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　2.4 蓄電池</b></p><p>　　2.4.1 蓄電池的重要性</p><p>　　太陽能供電系統(tǒng)中，蓄電池是非常重要的，他能把太陽能電池板轉(zhuǎn)換的電能儲存下來，然后在控制器的控制下把電能送給負(fù)載，他是一個(gè)核心器件，沒有蓄電池，太陽能系統(tǒng)就不能給負(fù)載提供穩(wěn)定的電能，夜晚用電時(shí)，已經(jīng)沒有了陽光，所以夜晚

60、太陽能系統(tǒng)根本提供不了電能。蓄電池的性能好壞直接影響系統(tǒng)的綜合成本及運(yùn)行好壞和使用壽命。</p><p>　　2.4.2蓄電池的選擇</p><p>　　從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，鉛酸蓄電池以比較便宜的特點(diǎn)在生活中得到了廣泛的應(yīng)用，大范圍的使用使得它能不斷的更新?lián)Q代，性能也變得越來越優(yōu)。另一個(gè)原因就是本次設(shè)計(jì)選用的控制器出場設(shè)置比較適合于運(yùn)用鉛酸蓄電池，所以本次的設(shè)計(jì)選用儲能型鉛酸蓄電池。<

61、/p><p>　　根據(jù)2.2.4的計(jì)算知道，負(fù)載日耗電量25AH。在蓄電池充滿情況下，可以連續(xù)工作5個(gè)多陰雨天，蓄電池容量:25×5=125(AH)，選用1臺12V/125AH的蓄電池就可以滿足要求了。</p><p><b>　　負(fù)載</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的太陽能系統(tǒng)主要是為實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的LED景觀照明展板提供電能<

62、/p><p>　　以負(fù)載的設(shè)計(jì)選擇由別的同學(xué)負(fù)責(zé)，負(fù)載的參數(shù)為12V,功率大約為30W。</p><p>　　第三章、系統(tǒng)的平面布置</p><p><b>　　圖3.1 </b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要是對太陽能的利用，是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模擬的布置在長安大學(xué)小寨小區(qū)智能建筑實(shí)驗(yàn)室，圖3.1為系統(tǒng)的平面

63、布置圖，太陽能電池板位于實(shí)驗(yàn)室的樓頂上安裝，室內(nèi)有控制器，蓄電池，負(fù)載（LED展板）。另外給控制器與蓄電池設(shè)計(jì)了一個(gè)控制柜，以便對這兩個(gè)核心器件的保護(hù)。</p><p>　　第四章、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試</p><p>　　4.1 太陽能電池組件的安裝</p><p><b>　　安裝注意事項(xiàng)：</b></p><p>　　

64、在北半球，組件正面朝南安裝；一定要避開樹木，建筑物和一切可能在組件表面投下陰影的物體，這樣全年就可以有連續(xù)，穩(wěn)定的電量輸出。</p><p>　　組件正面只有正對太陽時(shí)才能產(chǎn)生最大的功率輸出，因此組件安裝時(shí)一定要調(diào)整至適當(dāng)角度。</p><p>　　為了安全，避免雷擊每塊組件邊框應(yīng)接地，邊框上有接地孔，可使用螺釘，墊片，螺母把接地線緊固在邊框上，支架也必須接地。</p>&l

65、t;p>　　4.2 控制器與蓄電池的安裝</p><p>　　控制器可以檢測周圍溫度以調(diào)節(jié)充電截止電壓，因此控制器必須和蓄電池安裝在同一溫度環(huán)境內(nèi)。</p><p>　　控制器運(yùn)行期間自身溫度會升高，所以要將其安裝在不易燃的表面上。</p><p>　　控制器與蓄電池最好只在戶內(nèi)使用，避免陽光直射，放置于干燥環(huán)境里。一定不要安裝在潮濕的房間里。</p&g

66、t;<p>　　當(dāng)使用的螺釘安裝控制器時(shí)，請確保使用的螺釘適合固定的材質(zhì)，安裝時(shí)螺釘要配合墊片使用。</p><p>　　結(jié)合以上幾條控制器的安裝要求，本次設(shè)計(jì)特別為控制器和蓄電池設(shè)計(jì)了一個(gè)控制柜，以滿足以上幾條安裝要求</p><p><b>　　4.3 系統(tǒng)的接線</b></p><p>　　圖4.1 系統(tǒng)接線圖</p

67、><p>　　圖4.1為系統(tǒng)的整體接線圖，下面逐一說明每部分的接線注意事項(xiàng)以及導(dǎo)線的選型。</p><p>　　4.3.1控制器與蓄電池的連接</p><p>　　按照正確的極性，將蓄電池與控制器連接在一起，為避免故障，請先把電線連接在控制器上，然后是蓄電池。MYSC-L210控制器與蓄電池之間選用4平方毫米，但蓄電池與控制器之間的導(dǎo)線容易發(fā)熱，為了降低系統(tǒng)的故障率，這

68、段導(dǎo)線采用6平方毫米的導(dǎo)線。建議控制器與蓄電池之間的距離在30CM-100CM。</p><p>　　4.3.2控制器與電池組件的連接</p><p>　　按照正確的極性，將電池組件與控制器連接在一起，為避免故障，請先把導(dǎo)線連接在控制器上，然后是電池組件。MYSC-L210控制器與太陽能電池板之間選用4平方毫米的導(dǎo)線連接。</p><p>　　4.3.3控制器與負(fù)載

69、的連接</p><p>　　按照正確的極性，將負(fù)載與控制器連接在一起，為避免故障，請先把導(dǎo)線連接在負(fù)載上，然后是控制器。MYSC-L210控制器與負(fù)載之間選用4平方毫米的導(dǎo)線連接。</p><p><b>　　4.4 系統(tǒng)的調(diào)試</b></p><p>　　控制器具有簡單的安裝測試功能，在白天，MYSC-L系列控制器的簡單測試功能可以幫助判斷系

70、統(tǒng)是否安裝正確，也可以用來排除系統(tǒng)故障。</p><p>　　在正確接線之后，測量蓄電池兩端電壓是否在正常電壓范圍之內(nèi)。如果在正常范圍之內(nèi)，短時(shí)間按一下復(fù)位鍵，大約20秒后，系統(tǒng)重新啟動。電源指示燈閃爍若干下。觀測指示燈是否正常指示，查看撥碼開關(guān)是否正確按下。如果在白天，可以通過斷開電池板的一個(gè)接線端，使得太陽能電池板兩端電壓輸出大約為0V。這時(shí)大約5秒后，負(fù)載指示燈會亮起來，說明光控開啟功能正常。</p&

71、gt;<p>　　控制器的時(shí)間設(shè)置就是按照上面表格的方法去設(shè)定的。</p><p>　　控制器具有4個(gè)指示燈用于顯示各種可能出現(xiàn)的信息，具體信息如下表：</p><p><b>　　4.5 使用說明</b></p><p>　　4.5.1故障及其排除</p><p>　　此實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)造比較簡單，出現(xiàn)故障請按

72、照上表查找解決方法即可。</p><p>　　4.5.2 安全事項(xiàng)</p><p>　　蓄電池存儲了大量的能量，在任何情況下一定不要讓蓄電池短路，最好在蓄電池的接線端加一個(gè)保險(xiǎn)絲，以便短路保護(hù)。</p><p>　　蓄電池可能產(chǎn)生可燃性氣體，請遠(yuǎn)離火花，保證通風(fēng)。</p><p>　　不要接觸或者短路導(dǎo)線或端子。因?yàn)樵谀承┒俗踊驅(qū)Ь€上可以產(chǎn)生

73、高于蓄電池兩倍的電壓，與奧操作時(shí)，注意使用絕緣工具。站在干燥的地面上，保證雙手干燥。</p><p>　　此系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，學(xué)生接觸蓄電池和控制器時(shí)應(yīng)在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行。</p><p>　　4.5.3 日常維護(hù)</p><p>　　1.系統(tǒng)的控制器不需要維護(hù)，只需定期擦除上面的灰塵。</p><p>　　2.蓄電池經(jīng)常性的被充滿非常重要（

74、至少一個(gè)月一次）。否則蓄電池將永久損壞。</p><p>　　3.定期檢查系統(tǒng)的每個(gè)接線端子有沒有松動，如有，必須及時(shí)緊固。</p><p>　　4.定期檢查電池組件表面是否有灰塵，雜物等。如有必須及時(shí)清理。</p><p><b>　　第五章、結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過了三個(gè)月的學(xué)習(xí)和查找資料，在老師的悉

75、心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，我終于完成了《能源管理實(shí)驗(yàn)室新能源應(yīng)用的研究》的畢業(yè)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的太陽能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是我以前很少接觸的知識，從課題選擇、開題報(bào)告到具體設(shè)計(jì)，每一步對我來說無疑是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。記得在剛接到這個(gè)課題時(shí)，由于對論文的具體格式及內(nèi)容不是很了解，我都有些茫然不知所措。于是我給自己提出了第一個(gè)問題：設(shè)計(jì)好一個(gè)論文需要什么具體的專業(yè)知識？帶著這個(gè)疑問我開始了獨(dú)立地學(xué)習(xí)。去圖書館查閱相關(guān)

76、資料、上網(wǎng)去了解太陽光伏電池的最新動向，太陽能控制器，以及蓄電池的相關(guān)知識，漸漸頭腦中關(guān)于該論題的概念清晰了起來。</p><p>　　在具體設(shè)計(jì)的過程中，衷心感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師，以及和同組的同學(xué)，正是有了他們的幫助才使我這篇稚嫩的設(shè)計(jì)日臻完善。每一次改進(jìn)我都收獲良多，每一次修改后的成功我都能興奮好長一段時(shí)間。雖然我的設(shè)計(jì)作品不是很成熟，即使借鑒很多資料仍然還有很多不足之處，但我仍然心里有一種莫大的幸福感，

77、因?yàn)槲覍?shí)實(shí)在在地走過了一個(gè)完整的設(shè)計(jì)所應(yīng)該走的每一個(gè)過程，并且享受了每一個(gè)過程。</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)讓我對太陽能系統(tǒng)的認(rèn)識又上升到了一個(gè)新的臺階，設(shè)計(jì)過程更讓我學(xué)會了如何與別人進(jìn)行更好的交流和協(xié)商，這些不論是對我今后的學(xué)習(xí)還是工作都有很大的幫助。</p><p><b>　　第六章、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.天達(dá)光