對(duì)于太陽(yáng)能光伏路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)摘要可再生能源的綜合利用對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)起著重要的作用。太陽(yáng)能和風(fēng)能是可再生能源中利用比較廣泛的兩種。太陽(yáng)能和風(fēng)能在資源條件和技術(shù)應(yīng)用上都有很好的互補(bǔ)特性。由于風(fēng)能和太陽(yáng)能的隨機(jī)性、間歇性，為滿足穩(wěn)定、持續(xù)的給路燈供電的需要，一般需加入蓄電池儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。小型風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制器可研究的內(nèi)容很多，此文主要有以下特點(diǎn):(1)報(bào)告了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)中風(fēng)能、太陽(yáng)能的利用現(xiàn)狀；（2）介紹了蓄電池的充放電原理；(3)以AT89C51單片機(jī)為控制芯片，通過(guò)系統(tǒng)軟件控制蓄電池充放電；（4）以AT89C51單片機(jī)為控制芯片，通過(guò)系統(tǒng)軟件控制路燈運(yùn)行。由于小型風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響運(yùn)行控制的因素很多，此文只著重考慮了在整個(gè)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性的基礎(chǔ)上進(jìn)行蓄電池充放電控制系統(tǒng)和路燈控制系統(tǒng)的研究，為小型風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制器運(yùn)行控制的深入研究和控制系統(tǒng)的不斷完善提供了參考。關(guān)鍵詞路燈控制器蓄電池充放電控制風(fēng)光互補(bǔ)可再生能源TitleMini-typeRoadLampControllerwithHybridWindandSolarPowerSupplySystemAbstractThecompoundutilizationofrenewableenergyresourcesisaneffectivewaybothtothesustainabledevelopmentstrategypracticeandenvironmentalprotectioninourcountry.Solarandwindenergyaretwokindsofwidelyusedrenewableresourceswhichareofmutualcomplementarycharacteristicsbothinresourcesconditionandtechnicalapplication.Generally,itisnecessarytoaddenergy-savingstepssuchasbatteryfortherandomandintermittencefeatureofthewindandsolarenergytomeettherequirementofstableandcontinuouspowerconsumptionindailylifeandproduction.Therearemanythingstobestudiedinthesystem.Thepaperisoffollowingcharacteristics:(1)Reportthedevelopmentoftheapplicationofwindandsolaronhybridwind/solargenerationsystem;(2)Introducethetheoryofbatterycharginganddischarging;(3)RealizethecontroltobatterycharginganddischargingthroughthesystemsoftwarebyusingAT89C51singlechipcomputerascontrolchip;(4)CarryontheresearchonlampcontrollerthroughthesystemsoftwarebyusingAT89C51singlechipcomputerascontrolchip;However,therearelotsofotherfactorsaffectthecontroleffectforthecomplicatedstructureofthewind/solarhybridgenerationcontroller,thinkingaboutthesefactors,thepaperemphasisonlyontheresearchofbatterycharginganddischargingcontrolsystemandthelampcontrolsystemonthebasisoftheeconomyandreliability.Thepapermakessomevaluablesuggestionwhichcanhelptoperfectthecontrolsysteminthefurtherresearch.KeyWords:lampcontroller;controlofbatterycharginganddischarging;wind/solarhybridgeneration;renewableresource目錄1緒論…………………11.1我國(guó)太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)………………21.2本課題的目的和任務(wù)………………32風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中風(fēng)、光工作原理……………42.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)工作原理……………42.2光伏發(fā)電原理………………………53風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池工作原理……………63.1鉛蓄電池電化學(xué)特性………………63.2蓄電池的工作特性…………………73.3蓄電池工作溫度影響………………73.4鉛蓄電池工作狀態(tài)…………………83.5蓄電池充電控制策略………………93.6蓄電池參數(shù)檢測(cè)電路………………94控制器硬件部分及外圍電路設(shè)計(jì)…………………104.1AT89C51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介…………124.2復(fù)位電路……………154.3芯片擦除……………164.4AT89C51的擴(kuò)展電路………………174.5按鍵及其接口設(shè)計(jì)…………………224.6顯示電路的設(shè)計(jì)與介紹……………244.7A/D轉(zhuǎn)換器及外圍電路……………265控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分………………285.1主程序流程…………285.2蓄電池充電控制流程………………285.3路燈定時(shí)控制………………………345.4顯示及鍵盤子程序設(shè)計(jì)……………356系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計(jì)………………366.1抗干擾概述…………366.2防干擾措施…………37結(jié)論………………………38致謝………………………39參考文獻(xiàn)…………………40附錄A硬件原理圖………………………41附錄B程序清單…………4對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)提問(wèn)者：-2長(zhǎng)期以來(lái)，人們就一直在努力研究利用太陽(yáng)能。我們地球所接受到的太陽(yáng)能，只占太陽(yáng)表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右，這些能量相當(dāng)于全球所需總能量的3-4萬(wàn)倍，可謂取之不盡，用之不竭。其次，宇宙空間沒(méi)有晝夜和四季之分，也沒(méi)有烏云和陰影，輻射能量十分穩(wěn)定。因而發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)說(shuō)來(lái)比地面簡(jiǎn)單，而且在無(wú)重量、高真空的宇宙環(huán)境中，對(duì)設(shè)備構(gòu)件的強(qiáng)度要求也不太高。再者，太陽(yáng)能和石油、煤炭等礦物燃料不同，不會(huì)導(dǎo)致"溫室效應(yīng)"和全球性氣候變化，也不會(huì)造成環(huán)境污染。正因?yàn)槿绱?，太?yáng)能的利用受到許多國(guó)家的重視，大家正在競(jìng)相開(kāi)發(fā)各種光電新技術(shù)和光電新型材料，以擴(kuò)大太陽(yáng)能利用的應(yīng)用領(lǐng)域。特別是在近10多年來(lái)，在石油可開(kāi)采量日漸見(jiàn)底和生態(tài)環(huán)境日益惡化這兩大危機(jī)的夾擊下，我們?cè)絹?lái)越企盼著“太陽(yáng)能時(shí)代”的到來(lái)。從發(fā)電、取暖、供水到各種各樣的太陽(yáng)能動(dòng)力裝置，其應(yīng)用十分廣泛，在某些領(lǐng)域，太陽(yáng)能的利用已開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段。1974年至1997年，美日等發(fā)達(dá)國(guó)家硅半導(dǎo)體光電池發(fā)電成本降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)：從每瓦50美元降到了5美元。此后世界各國(guó)專家大都認(rèn)為，要使太陽(yáng)能電站與傳統(tǒng)電站（主要是火電站）相比具有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，還有一段同樣長(zhǎng)的路要走——其成本再降低一個(gè)數(shù)量級(jí)才行。目前美國(guó)等國(guó)家建的利用太陽(yáng)池發(fā)電的項(xiàng)目很多。在死海之畔有一個(gè)1979年建的7000平方米的實(shí)驗(yàn)太陽(yáng)池，為一臺(tái)150千瓦發(fā)電機(jī)供熱。美國(guó)計(jì)劃將其鹽湖的8．3％面積（約8000平方千米）建成太陽(yáng)池，為600兆瓦的發(fā)電機(jī)組供熱。今年6月，亞美尼亞無(wú)線電物理所的專家宣布，已在該國(guó)山地開(kāi)始建造其“第一個(gè)小型實(shí)驗(yàn)樣板”型工業(yè)太陽(yáng)能電站。該電站使用的渦輪機(jī)不是新的，而是使用壽命已屆滿而從直升機(jī)上拆下來(lái)的渦輪機(jī)，裝機(jī)容量?jī)H100千瓦，但發(fā)電成本僅0．5美分／千瓦小時(shí)，效率高達(dá)40％—50％。俄羅斯學(xué)者在太陽(yáng)池研究方面也取得了令人矚目的進(jìn)展。一家公司將其研制的太陽(yáng)能噴水式推進(jìn)器和噴冷式推進(jìn)器與太陽(yáng)池工程相結(jié)合，給太陽(yáng)池附設(shè)冰槽等設(shè)施，設(shè)計(jì)出了適用于農(nóng)家的新式太陽(yáng)池。按這種設(shè)計(jì)，一個(gè)6到8口人的農(nóng)戶建一個(gè)70平方米的太陽(yáng)池，便可滿足其100平方米住房全年的用電需要。另一家研究機(jī)構(gòu)提出了組合式太陽(yáng)池電站的設(shè)計(jì)思想，即利用熱泵、熱管等技術(shù)將太陽(yáng)能和地?zé)?、居室廢熱等綜合利用起來(lái)，使太陽(yáng)池發(fā)電的成本大大下降，在北高加索地區(qū)能與火電站競(jìng)爭(zhēng)，并且一年四季都可用，夏天可用于空調(diào)，冬天可用于采暖。對(duì)于淡水資源缺乏的國(guó)家來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)池還有另一項(xiàng)不可多得的好處：據(jù)專家測(cè)算，在近海淺水區(qū)建一個(gè)面積2163平方千米、深1.2米的太陽(yáng)池，可為10吉瓦的發(fā)電機(jī)組供熱，并可每年產(chǎn)淡水2立方千米。在歐美一些先進(jìn)國(guó)家，目前正在廣泛開(kāi)展應(yīng)用“光電玻璃幕墻制品”，這是一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換硅片密封在（尤如夾層玻璃）雙層鋼化玻璃中，安全地實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的一種新型生態(tài)建材。美國(guó)的“光伏建筑計(jì)劃”、歐洲的“百萬(wàn)屋頂光伏計(jì)劃”、日本的“朝日計(jì)劃”以及我國(guó)已開(kāi)展的“光明工程”將在建筑領(lǐng)域掀起節(jié)能環(huán)保生態(tài)建材的開(kāi)發(fā)應(yīng)用熱潮，極大的促進(jìn)了太陽(yáng)能在新型建材產(chǎn)品中的應(yīng)用。在發(fā)展中國(guó)家，各國(guó)也在積極發(fā)展利用太陽(yáng)能。如菲律賓早在九九年，政府已批出了首個(gè)太陽(yáng)能計(jì)劃，在澳洲政府“海外援助計(jì)劃”的協(xié)助下，在全國(guó)263個(gè)社區(qū)安裝1000個(gè)太陽(yáng)能系統(tǒng)。目前菲政府正在推行全球最大太陽(yáng)能應(yīng)用計(jì)劃，整個(gè)計(jì)劃耗資4800萬(wàn)美元，是目前為止世界上最龐大的太陽(yáng)能計(jì)劃。太陽(yáng)能發(fā)電計(jì)劃共分兩期，受惠的除了民居外，還包括25個(gè)灌溉系統(tǒng)、97個(gè)凈水及分配系統(tǒng)、68間學(xué)校和社區(qū)中心，及35間診所。由此看來(lái)，全人類夢(mèng)寐以求的太陽(yáng)能時(shí)代實(shí)際上已近在眼前，包括到太空去收集太陽(yáng)能，把它傳輸?shù)降厍颍怪優(yōu)殡娏Γ越鉀Q人類面臨的能源危機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這已不是一個(gè)夢(mèng)想。由美國(guó)國(guó)家航空和航天局與國(guó)家能源部建造的世界上第一座太陽(yáng)能發(fā)電站，最近將在太空組裝，不久將開(kāi)始向地面供電。在我國(guó)，太陽(yáng)能的利用也一直是最熱門的話題，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)在集熱器（含太陽(yáng)能熱水器）已成為太陽(yáng)能應(yīng)用最為廣泛、產(chǎn)業(yè)化最迅速的產(chǎn)業(yè)之一。1998年銷售總額達(dá)到了35億元，其產(chǎn)量位居世界榜首。我國(guó)的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)已開(kāi)始運(yùn)作。中國(guó)科學(xué)院宣布啟動(dòng)西部行動(dòng)計(jì)劃，將在兩年內(nèi)投入2.5億元人民幣開(kāi)展研究，建立若干個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電、太陽(yáng)能供熱、太陽(yáng)能空調(diào)等示范工程。目前河北保定國(guó)家高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)正加快建設(shè)我國(guó)規(guī)模最大的多晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)基地，該項(xiàng)目集太陽(yáng)能電池、組件及應(yīng)用系統(tǒng)等為一體，一期工程完成后可達(dá)到年產(chǎn)3兆瓦多晶硅太陽(yáng)能電池的能力，填補(bǔ)了我國(guó)在太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面多項(xiàng)空白，并將大大推動(dòng)太陽(yáng)能電池用低鐵玻璃的生產(chǎn)、銷售市場(chǎng)。但從整體上分析，國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由于起步較晚，尤其是在太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)上還落后于國(guó)際水平，整體上仍處于產(chǎn)量小、應(yīng)用面窄、產(chǎn)品單一、技術(shù)落后的初級(jí)階段。經(jīng)粗略統(tǒng)計(jì)表明，國(guó)內(nèi)目前僅建有5個(gè)（單晶硅）太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠，年產(chǎn)量約有4.5兆瓦（注：1兆瓦（MW）為1000千瓦），工廠設(shè)施仍停留在已有引進(jìn)的生產(chǎn)線上。而國(guó)外不少企業(yè)已把眼光瞄準(zhǔn)更為先進(jìn)的薄膜晶體太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)上。這種新一代的先進(jìn)的薄膜晶體太陽(yáng)能電池其轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)18.3％，比目前平均轉(zhuǎn)換效率提高了3個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，我國(guó)太陽(yáng)能電池平均轉(zhuǎn)換效率不高，其主要原因是專用材料國(guó)產(chǎn)化程度低，如封裝玻璃就完全依賴進(jìn)口，低鐵含量的高透過(guò)率基板玻璃市場(chǎng)仍不能滿足需求，科研成果還沒(méi)有迅速及完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)家計(jì)委和國(guó)家科委對(duì)發(fā)展太陽(yáng)能技術(shù)及其應(yīng)用給予了大力的支持，國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)涉足。北新集團(tuán)是最早率先組織專家對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)際太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)行調(diào)查的單位之一。于1998年在國(guó)內(nèi)首家引進(jìn)了76千瓦國(guó)際上先進(jìn)的屋面太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，至今一直運(yùn)行穩(wěn)定、效果良好。這套系統(tǒng)日均發(fā)電量為12千瓦時(shí)以上，可滿足1個(gè)小康之家用電要求。該集團(tuán)還與瑞士的ATLANTIS公司合資組建了北京-阿脫蘭太陽(yáng)能科技有限公司，合資生產(chǎn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電組件和屋面發(fā)電組件兩大系列、多個(gè)品種的光伏發(fā)電產(chǎn)品，并將這一世界領(lǐng)先的太陽(yáng)能利用新技術(shù)引入了中國(guó)。河北振海鋁業(yè)集團(tuán)公司是德國(guó)皮爾金頓（Piikington）太陽(yáng)能國(guó)際有限公司在中國(guó)獨(dú)家總代理，現(xiàn)已投入生產(chǎn)世界先進(jìn)的太陽(yáng)能電池玻璃封裝設(shè)備和配套材料，如德國(guó)凱米特化學(xué)制品有限公司的優(yōu)質(zhì)濕法玻璃層壓設(shè)備、濕法灌漿液（封裝介質(zhì)）等。振海集團(tuán)的基地于1999年11月已在我國(guó)率先安裝了100多平方米的光電玻璃幕墻示范建筑物，現(xiàn)已竣工投入應(yīng)用，其運(yùn)行使用效果良好，已成國(guó)內(nèi)一大景觀及太陽(yáng)能光伏發(fā)電工程的典范。太陽(yáng)能集熱管是清華大學(xué)的一項(xiàng)專利技術(shù)，經(jīng)清華陽(yáng)光公司的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，目前其年產(chǎn)量為世界第一，其產(chǎn)品性能為世界領(lǐng)先，清華陽(yáng)光公司的曬樂(lè)牌太陽(yáng)能集熱管及集熱裝置，用六七年時(shí)間完成了小試、中試到大規(guī)模生產(chǎn)，目前已經(jīng)建成世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的集熱管生產(chǎn)廠，每年可生產(chǎn)500萬(wàn)支全世界集熱效率最高的全玻璃真空集熱管，預(yù)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)營(yíng)額再過(guò)3年將達(dá)到10億元。2008年的奧運(yùn)會(huì)，北京將成為我國(guó)在太陽(yáng)能應(yīng)用方面的最大展示窗口，“新奧運(yùn)”將充分體現(xiàn)“環(huán)保奧運(yùn)、節(jié)能奧運(yùn)”的新概念，計(jì)劃奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％至90％的路燈將利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)；采用全玻璃真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)，供應(yīng)奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水。屆時(shí)在整個(gè)奧運(yùn)會(huì)期間，我們將看到太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能電話，太陽(yáng)能手機(jī)、太陽(yáng)能無(wú)沖洗衛(wèi)生間等等以一系列太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用。我們的生活將充滿陽(yáng)光！太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介：本文介紹了太陽(yáng)能路燈的組成，分析了各部分的工作原理、工作特點(diǎn)，分析LED太陽(yáng)能路燈使用環(huán)境及相關(guān)技術(shù)要求。提出在城市次干路、支路使用LED太陽(yáng)能節(jié)能燈環(huán)保，是道路照明的一種趨勢(shì)。關(guān)鍵字：太陽(yáng)能路燈,LED光源,蓄電池

一、前言隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本日益攀高，各種安全和污染隱患可謂無(wú)處不在，太陽(yáng)能作為一種“取之不盡、用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來(lái)越受重視。同時(shí)，也隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，太陽(yáng)能燈具產(chǎn)品在環(huán)保的雙重優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能路燈、庭院燈、草坪燈等方面的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成規(guī)模，太陽(yáng)能發(fā)電在路燈照明領(lǐng)域發(fā)展已經(jīng)日趨完善。筆者就太陽(yáng)能路燈的一點(diǎn)體會(huì)供同行參考。二、太陽(yáng)能路燈的組成太陽(yáng)能路燈由以下幾個(gè)部分組成：太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及燈具外殼。如輸出電源為交流220V或110V，還要配置逆變器。1、太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能路燈中的核心部分，也是太陽(yáng)能路燈中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送至蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)。在眾多太陽(yáng)光電池中較普遍且較實(shí)用的有單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池及非晶硅太陽(yáng)能電池等三種。在太陽(yáng)光充足日照好的東西部地區(qū)，采用多晶硅太陽(yáng)能電池為好，因?yàn)槎嗑Ч杼?yáng)能電池生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格比單晶低。在陰雨天比較多、陽(yáng)光相對(duì)不是很充足的南方地區(qū)，采用單晶硅太陽(yáng)能電池為好，因?yàn)閱尉Ч杼?yáng)能電池性能參數(shù)比較穩(wěn)定。非晶硅太陽(yáng)能電池在室外陽(yáng)光不足的情況下比較好，因?yàn)榉蔷Ч杼?yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光照條件要求比較低。2、太陽(yáng)能控制器無(wú)論太陽(yáng)能燈具大小，一個(gè)性能良好的充電放電控制器是必不可少的。為了延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須對(duì)它的充電放電條件加以限制，防止蓄電池過(guò)充電及深度充電。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償功能。同時(shí)太陽(yáng)能控制器應(yīng)兼有路燈控制功能，具有光控、時(shí)控功能，并應(yīng)具有夜間自動(dòng)切控負(fù)載功能，便于陰雨天延長(zhǎng)路燈工作時(shí)間。3、蓄電池由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽(yáng)能電池組件的能量盡量存儲(chǔ)下來(lái)，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過(guò)小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池過(guò)大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時(shí)造成浪費(fèi)。蓄電池應(yīng)與太陽(yáng)能電池、用電負(fù)荷（路燈）相匹配。可用一種簡(jiǎn)單方法確定它們之間的關(guān)系。太陽(yáng)能電池功率必須比負(fù)載功率高出4倍以上，系統(tǒng)才能正常工作。太陽(yáng)能電池的電壓要超過(guò)蓄電池的工作電壓20~30%，才能保證給蓄電池正常負(fù)電。蓄電池容量必須比負(fù)載日耗量高6倍以上為宜。4、光源太陽(yáng)能路燈采用何種光源是太陽(yáng)能燈具是否能正常使用的重要指標(biāo)，一般太陽(yáng)能燈具采用低壓節(jié)能燈、低壓鈉燈、無(wú)極燈、DLED光源。（1）低壓節(jié)能燈：功率小，光效較高，但使用壽命2000小時(shí)，電壓低燈管發(fā)黑，一般適合太陽(yáng)能草坪燈、庭院燈。（2）低壓鈉燈：低壓鈉燈光效高（可達(dá)200Lm/w），但需逆變器，低壓鈉燈價(jià)格貴，整個(gè)系統(tǒng)造高，采用較少。（3）無(wú)極燈：功率小，光效較高。該燈在220V（純正弦波，頻率50赫茲）普通市電條件下使用，壽命可以達(dá)到5萬(wàn)小時(shí)，在太陽(yáng)能燈具上使用壽命大大減少和普通節(jié)能燈差不多（因?yàn)樘?yáng)能燈具都是方波逆變器，太陽(yáng)能電源220V輸出頻率、項(xiàng)位、電壓都是不能和普通市電相比的）。（4）LED：LED燈光源，壽命長(zhǎng)，可達(dá)小時(shí)，工作電壓低，不需要逆變器，光效較高，國(guó)產(chǎn)50Lm/w，進(jìn)口80Lm/w。隨著技術(shù)進(jìn)步，LED的性能將進(jìn)一步提高。筆者認(rèn)為L(zhǎng)ED作為太陽(yáng)能路燈的光源將是一種趨勢(shì)。5、燈桿及燈具外殼燈桿的高度應(yīng)根據(jù)道路的寬度、燈具的間距，道路的照度標(biāo)準(zhǔn)確定。燈具外殼根據(jù)我們收集了許多國(guó)外太陽(yáng)燈資料，在美觀和節(jié)能之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能，燈具外觀要求不高，相對(duì)實(shí)用就行。三、太陽(yáng)能路燈設(shè)計(jì)體會(huì)1、道路照度與適用范圍根據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定：快速路平均照度20lx，均勻度0.4，主干路平均照度15lx，均勻度0.35，次干路平均照度8lx，均勻度0.35，支路平均照度5lx，均勻度0.3?，F(xiàn)投入使用的LED路燈，由于技術(shù)條件，LED功率偏小30~100w，光效50~80lx/w，道路照度較低，筆者做過(guò)測(cè)試，桿高8.5米，間距30米，光源2×50wLED燈，燈下照度19lx，兩燈之間11lx，最暗處3.5lx。以上數(shù)把為新安裝燈具的初始照度值，故其照度是不能滿足快速路與主干路。太陽(yáng)能路燈宜在次干路、支路上使用，主要道路慎用。2、照明時(shí)間LED路燈每天的工作時(shí)間應(yīng)同一般路燈的工作要求，應(yīng)考慮冬天日照時(shí)間短時(shí)，其工作時(shí)間應(yīng)能在12小時(shí)之上。由于LED燈受天氣影響較大，如遇連續(xù)陰雨天就使LED燈缺乏電能而無(wú)法使用。國(guó)家現(xiàn)無(wú)規(guī)范對(duì)LED路燈在低輻照度（連續(xù)陰雨天）情況，允許最少工作時(shí)間沒(méi)有做出規(guī)定，現(xiàn)一般根據(jù)燈具廠家和當(dāng)?shù)氐臍庀笄闆r，應(yīng)在低幅照度（連續(xù)陰雨天）工作狀況下工作在15~20天。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮太陽(yáng)能電池板及蓄電池的容量。3、防雷接地LED路燈的工作電壓一般為12V或24V，屬安全電壓，不做保護(hù)接地。但LED路燈金屬燈桿應(yīng)做防雷接地，接地電阻不大于10歐姆?？刂破骺萍济~定義中文名稱：控制器英文名稱：controller定義：按照預(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)和反向的主令裝置控制器由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器和操作控制器組成，它是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。主要功能：從內(nèi)存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中位置對(duì)指令進(jìn)行譯碼或測(cè)試，并產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào)，以便啟動(dòng)規(guī)定的動(dòng)作；指揮并控制CPU、內(nèi)存和輸入/輸出設(shè)備之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向?？刂破鳎焊鶕?jù)事先給定的命令發(fā)出控制信息，使整個(gè)電腦指令執(zhí)行過(guò)程一步一步地進(jìn)行，是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞。LED控制器LED控制器(LEDcontroller)就是通過(guò)芯片處理控制LED燈電路中的各個(gè)位置的開(kāi)關(guān)一、低壓型LED產(chǎn)品大功率控制器低壓型LED產(chǎn)品一般設(shè)計(jì)電壓12V-36V,每個(gè)回路LED數(shù)量3-6個(gè)串聯(lián)，用電阻降壓限流，每個(gè)回路電流20mA以下。一個(gè)LED產(chǎn)品由多個(gè)回路的LED組成，優(yōu)點(diǎn)是低壓，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易設(shè)計(jì)；缺點(diǎn)是：產(chǎn)品規(guī)模大時(shí)電流很大，需要配置低壓開(kāi)關(guān)電源。由于產(chǎn)品的缺點(diǎn)所限，低壓不可能遠(yuǎn)距離輸電，都是局限于體積不大的產(chǎn)品上，如招牌文字、小圖案等。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，控制器設(shè)計(jì)規(guī)格：12V的選用75A/30VMOS功率管控制，輸出電流8A/路；24-36V選用60A/50VMOS功率管控制，輸出電流5A/路。用戶可以根據(jù)以上規(guī)格選定控制器的路數(shù)，跳變的可以選購(gòu)NE20低壓系列、漸變的選購(gòu)NE10低壓系列控制器即可。注意LED的必須是共陽(yáng)(+)極連接法，控制器控制陰(-)極，控制器不包括低壓電源二、高壓型LED產(chǎn)品控制器高壓型LED產(chǎn)品設(shè)計(jì)電壓是交流/直流220V電壓，每個(gè)回路LED數(shù)量36-48個(gè)串聯(lián)，每個(gè)回路電流20mA以下，限流方式有兩種，一種是電阻限流，這種方式電阻功耗較大，建議使用每4個(gè)LED串接一個(gè)1/4W金屬模電阻，均勻分布散熱，這種接法在目前是最穩(wěn)定可靠；另一種是電阻電容串聯(lián)限流，這種接法大部分電壓降在電容上，電阻功耗小，只能用在穩(wěn)定的長(zhǎng)亮狀態(tài)，如果閃動(dòng)電容儲(chǔ)能，反而電壓加倍，LED容易損壞。凡是使用控制器的LED必須使用電阻限流方式，LED一般每個(gè)回路一米，功率5W，三色功率每米15W。常用漸變控制器NE112K控制直流1200W，NE103D交流負(fù)載4500W直流負(fù)載1500W，如果燈管閃動(dòng)單元多就使用NE112K，如果只需要整體閃動(dòng)就使用NE103D。如果使用漸變方式，要注意負(fù)載匹配，霓虹燈和LED的發(fā)光分布特性不一樣，同一回路不能混接不同類型的負(fù)載。三、低壓型LED產(chǎn)品串行控制器低壓型LED產(chǎn)品串行控制器的特點(diǎn)是控制路數(shù)多，利用串行信號(hào)傳輸達(dá)到控制的目的，一般512單元的控制只需要4條控制連線，串行LED控制器需要在LED的光源板配有寄存器，控制器可選用型號(hào)NE040S控制器，該控制器的最大容量達(dá)到4096KBit,如果負(fù)載512單元的LED可以最大實(shí)現(xiàn)8192楨畫(huà)面。太陽(yáng)能光伏網(wǎng)簡(jiǎn)介：中國(guó)太陽(yáng)能光伏網(wǎng)是中國(guó)太陽(yáng)能光伏行業(yè)權(quán)威網(wǎng)站，光伏論壇、光伏交友、光伏博客、光電城堡、ShowSolar、出版物、太陽(yáng)格等欄目和頻道組成。由國(guó)家外權(quán)威太陽(yáng)能光伏專家指導(dǎo)的中文光伏產(chǎn)業(yè)的門戶網(wǎng)站，每天有超過(guò)15萬(wàn)次訪問(wèn)．發(fā)布最權(quán)威的產(chǎn)業(yè)要問(wèn)資訊，提供最翔實(shí)的市場(chǎng)信息。用途：關(guān)注新能源當(dāng)我們利用各種交通工具穿梭于世界各地；當(dāng)我們因各種電子產(chǎn)品改變生活方式；當(dāng)我們享受著大自然為人類提供各種資源的時(shí)候；您是否知道，以目前的開(kāi)采速度計(jì)算，我們賴以生存的地球石油儲(chǔ)量可供生產(chǎn)40年，天然氣和煤炭則分別可以供應(yīng)65年和162年?，F(xiàn)代人類的精神文明及物質(zhì)文明是必須建立在資源的可持續(xù)供給上。自第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束至2006年底，世界人口從22.5億增長(zhǎng)到65億，伴隨著人口的極速攀升地球上的各種不可在生資源頻頻告急。以煤炭、石油、天然氣等化石燃料為動(dòng)力的工業(yè)文明飛速發(fā)展，人們?cè)谙硎墁F(xiàn)代文明所創(chuàng)造的優(yōu)越的物質(zhì)生活的同時(shí)，能源和環(huán)境兩大危機(jī)已不期而至，能源枯竭、環(huán)境污染已成為人類生死攸關(guān)的嚴(yán)峻問(wèn)題。按照目前人類活動(dòng)所需的能源消費(fèi)水平，再過(guò)100年(也有專家預(yù)計(jì)40年)，地球在50萬(wàn)年漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代所形成的煤炭、石油、天然氣等常規(guī)化石能源將要消耗怠盡；而與此同時(shí)燃燒化石燃料要向大氣中排放大量廢氣，使大氣變濁，酸雨劇增，氣候變暖，洪澇干旱災(zāi)害頻繁，臭氧層被破壞?？茖W(xué)家已發(fā)出了嚴(yán)厲的警示，如果人類繼續(xù)不加限制地使用化石燃料，在不久的將來(lái)，人類將無(wú)法在地球上生存下去。能源危機(jī)已經(jīng)成為人類生發(fā)展不可回避的重大問(wèn)題！目前，各國(guó)之間日益激烈的能源競(jìng)爭(zhēng)和儲(chǔ)備，都無(wú)法從根本挽救資源消耗。需找新的可在生替代能原已經(jīng)成為各國(guó)科學(xué)家研究的主要方向。各國(guó)政府投入巨資來(lái)推動(dòng)可替代能源即“新能源”可持續(xù)利用能源的科學(xué)研究，同時(shí)相繼出臺(tái)《可在生資源法》、《能源法》等相關(guān)法規(guī)鼓勵(lì)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。這樣以太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)為代表的新能源產(chǎn)業(yè)將為世界所矚目！逆變電路圖光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器原理及應(yīng)用目前我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng)，即將太陽(yáng)電池發(fā)出的電能給蓄電池充電，而蓄電池直接給負(fù)載供電，如我國(guó)西北地區(qū)使用較多的太陽(yáng)能戶用照明系統(tǒng)以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但由于負(fù)載直流電壓的不同(如12V、24V、48V等)，很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性，特別是民用電力，由于大多為交流負(fù)載，以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進(jìn)入市場(chǎng)。另外，光伏發(fā)電最終將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，這就必須采用成熟的市場(chǎng)模式，今后交流光伏發(fā)電系統(tǒng)必將成為光伏發(fā)電的主流。光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變電源的要求采用交流電力輸出的光伏發(fā)電系統(tǒng)，由光伏陣列、充放電控制器、蓄電池和逆變器四部分組成(并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般可省去蓄電池)，而逆變器是關(guān)鍵部件。光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變器要求較高：1.要求具有較高的效率。由于目前太陽(yáng)電池的價(jià)格偏高，為了最大限度地利用太陽(yáng)電池，提高系統(tǒng)效率，必須設(shè)法提高逆變器的效率。2.要求具有較高的可靠性。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，許多電站無(wú)人值守和維護(hù)，這就要求逆變器具有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種保護(hù)功能，如輸入直流極性接反保護(hù)，交流輸出短路保護(hù)，過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)等。3.要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍，由于太陽(yáng)電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度而變化，蓄電池雖然對(duì)太陽(yáng)電池的電壓具有重要作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內(nèi)阻的變化而波動(dòng)，特別是當(dāng)蓄電池老化時(shí)其端電壓的變化范圍很大，如12V蓄電池，其端電壓可在10V～16V之間變化，這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作，并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定。4.在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波。這是由于在中、大容量系統(tǒng)中，若采用方波供電，則輸出將含有較多的諧波分量，高次諧波將產(chǎn)生附加損耗，許多光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載為通信或儀表設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)電網(wǎng)品質(zhì)有較高的要求，當(dāng)中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為避免與公共電網(wǎng)的電力污染，也要求逆變器輸出正弦波電流。逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，若直流電壓較低，則通過(guò)交流變壓器升壓，即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。對(duì)大容量的逆變器，由于直流母線電壓較高，交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到220V，在中、小容量的逆變器中，由于直流電壓較低，如12V、24V，就必須設(shè)計(jì)升壓電路。中、小容量逆變器一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種，推挽電路，將升壓變壓器的中性插頭接于正電源，兩只功率管交替工作，輸出得到交流電力，由于功率晶體管共地邊接，驅(qū)動(dòng)及控制電路簡(jiǎn)單，另外由于變壓器具有一定的漏感，可限制短路電流，因而提高了電路的可靠性。其缺點(diǎn)是變壓器利用率低，帶動(dòng)感性負(fù)載的能力較差。全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點(diǎn)，功率晶體管調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度，輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由于該電路具有續(xù)流回路，即使對(duì)感性負(fù)載，輸出電壓波形也不會(huì)畸變。該電路的缺點(diǎn)是上、下橋臂的功率晶體管不共地，因此必須采用專門驅(qū)動(dòng)電路或采用隔離電源。另外，為防止上、下橋臂發(fā)生共同導(dǎo)通，必須設(shè)計(jì)先關(guān)斷后導(dǎo)通電路，即必須設(shè)置死區(qū)時(shí)間，其電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。推挽電路和全橋電路的輸出都必須加升壓變壓器，由于升壓變壓器體積大，效率低，價(jià)格也較貴，隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，采用高頻升壓變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)逆變，可實(shí)現(xiàn)高功率密度逆變，這種逆變電路的前級(jí)升壓電路采用推挽結(jié)構(gòu)，但工作頻率均在20KHz以上，升壓變壓器采用高頻磁芯材料，因而體積小、重量輕，高頻逆變后經(jīng)過(guò)高頻變壓器變成高頻交流電，又經(jīng)高頻整流濾波電路得到高壓直流電(一般均在300V以上)再通過(guò)工頻逆變電路實(shí)現(xiàn)逆變。采用該電路結(jié)構(gòu)，使逆變器功率大大提高，逆變器的空載損耗也相應(yīng)降低，效率得到提高，該電路的缺點(diǎn)是電路復(fù)雜，可靠性比上述兩種電路低。逆變電路的控制電路上述幾種逆變器的主電路均需要有控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般有方波和正弱波兩種控制方式，方波輸出的逆變電源電路簡(jiǎn)單，成本低，但效率低，諧波成份大。正弦波輸出是逆變器的發(fā)展趨勢(shì)，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，有PWM功能的微處理器也已問(wèn)世，因此正弦波輸出的逆變技術(shù)已經(jīng)成熟。1.方波輸出的逆變器目前多采用脈寬調(diào)制集成電路，如SG3525，TL494等。實(shí)踐證明，采用SG3525集成電路，并采用功率場(chǎng)效應(yīng)管作為開(kāi)關(guān)功率元件，能實(shí)現(xiàn)性能價(jià)格比較高的逆變器，由于SG3525具有直接驅(qū)動(dòng)功率場(chǎng)效應(yīng)管的能力并具有內(nèi)部基準(zhǔn)源和運(yùn)算放大器和欠壓保護(hù)功能，因此其外圍電路很簡(jiǎn)單。2.正弦波輸出的逆變器控制集成電路，正弦波輸出的逆變器，其控制電路可采用微處理器控制，如INTEL公司生產(chǎn)的80C196MC、摩托羅拉公司生產(chǎn)的MP16以及MI-CROCHIP公司生產(chǎn)的PIC16C73等，這些單片機(jī)均具有多路PWM發(fā)生器，并可設(shè)定上、上橋臂之間的死區(qū)時(shí)間，采用INTEL公司80C196MC實(shí)現(xiàn)正弦波輸出的電路，80C196MC完成正弦波信號(hào)的發(fā)生，并檢測(cè)交流輸出電壓，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。逆變器主電路功率器件的選擇逆變器的主功率元件的選擇至關(guān)重要，目前使用較多的功率元件有達(dá)林頓功率晶體管(BJT)，功率場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)，絕緣柵晶體管(IGBT)和可關(guān)斷晶閘管(GTO)等，在小容量低壓系統(tǒng)中使用較多的器件為MOSFET，因?yàn)镸OSFET具有較低的通態(tài)壓降和較高的開(kāi)關(guān)頻率，在高壓大容量系統(tǒng)中一般均采用IGBT模塊，這是因?yàn)镸OSFET隨著電壓的升高其通態(tài)電阻也隨之增大，而IGBT在中容量系統(tǒng)中占有較大的優(yōu)勢(shì)，而在特大容量(100kVA以上)系統(tǒng)中，一般均采用GTO作為功率元件。光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的原理與應(yīng)用目前我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng)，即將太陽(yáng)電池發(fā)出的電能給蓄電池充電，而蓄電池直接給負(fù)載供電，如我國(guó)西北地區(qū)使用較多的太陽(yáng)能戶用照明系統(tǒng)以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但由于負(fù)載直流電壓的不同（如12V、24V、48V等），很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性，特別是民用電力，由于大多為交流負(fù)載，以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進(jìn)入市場(chǎng)。另外，光伏發(fā)電最終將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，這就必須采用成熟的市場(chǎng)模式，今后交流光伏發(fā)電系統(tǒng)必將成為光伏發(fā)電的主流。在應(yīng)用中對(duì)逆變器的要求：1.要求具有較高的效率。由于目前太陽(yáng)電池的價(jià)格偏高，為了最大限度地利用太陽(yáng)電池，提高系統(tǒng)效率，必須設(shè)法提高逆變器的效率。2.要求具有較高的可靠性。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，許多電站無(wú)人值守和維護(hù)，這就要求逆變器具有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種保護(hù)功能，如輸入直流極性接反保護(hù)，交流輸出短路保護(hù)，過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)等。3.要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍，由于太陽(yáng)電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度而變化，蓄電池雖然對(duì)太陽(yáng)電池的電壓具有重要作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內(nèi)阻的變化而波動(dòng)，特別是當(dāng)蓄電池老化時(shí)其端電壓的變化范圍很大，如12V蓄電池，其端電壓可在10V~16V之間變化，這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作，并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定。4.在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波。這是由于在中、大容量系統(tǒng)中，若采用方波供電，則輸出將含有較多的諧波分量，高次諧波將產(chǎn)生附加損耗，許多光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載為通信或儀表設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)電網(wǎng)品質(zhì)有較高的要求，當(dāng)中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為避免與公共電網(wǎng)的電力污染，也要求逆變器輸出正弦波電流。逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，若直流電壓較低，則通過(guò)交流變壓器升壓，即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。對(duì)大容量的逆變器，由于直流母線電壓較高，交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到220V，在中、小容量的逆變器中，由于直流電壓較低，如12V、24V，就必須設(shè)計(jì)升壓電路。中、小容量逆變器一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種，推挽電路，將升壓變壓器的中性插頭接于正電源，兩只功率管交替工作，輸出得到交流電力，由于功率晶體管共地邊接，驅(qū)動(dòng)及控制電路簡(jiǎn)單，另外由于變壓器具有一定的漏感，可限制短路電流，因而提高了電路的可靠性。其缺點(diǎn)是變壓器利用率低，帶動(dòng)感性負(fù)載的能力較差。全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點(diǎn)，功率晶體管調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度，輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由于該電路具有續(xù)流回路，即使對(duì)感性負(fù)載，輸出電壓波形也不會(huì)畸變。該電路的缺點(diǎn)是上、下橋臂的功率晶體管不共地，因此必須采用專門驅(qū)動(dòng)電路或采用隔離電源。另外，為防止上、下橋臂發(fā)生共同導(dǎo)通，必須設(shè)計(jì)先關(guān)斷后導(dǎo)通電路，即必須設(shè)置死區(qū)時(shí)間，其電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。逆變電路的控制電路

上述幾種逆變器的主電路均需要有控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般有方波和正弱波兩種控制方式，方波輸出的逆變電源電路簡(jiǎn)單，成本低，但效率低，諧波成份大。正弦波輸出是逆變器的發(fā)展趨勢(shì)，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，有PWM功能的微處理器也已問(wèn)世，因此正弦波輸出的逆變技術(shù)已經(jīng)成熟。

1.方波輸出的逆變器目前多采用脈寬調(diào)制集成電路，如SG3525，TL494等。實(shí)踐證明，采用SG3525集成電路，并采用功率場(chǎng)效應(yīng)管作為開(kāi)關(guān)功率元件，能實(shí)現(xiàn)性能價(jià)格比較高的逆變器，由于SG3525具有直接驅(qū)動(dòng)功率場(chǎng)效應(yīng)管的能力并具有內(nèi)部基準(zhǔn)源和運(yùn)算放大器和欠壓保護(hù)功能，因此其外圍電路很簡(jiǎn)單。

2.正弦波輸出的逆變器控制集成電路，正弦波輸出的逆變器，其控制電路可采用微處理器控制，如INTEL公司生產(chǎn)的80C196MC、摩托羅拉公司生產(chǎn)的MP16以及MI-CROCHIP公司生產(chǎn)的PIC16C73等，這些單片機(jī)均具有多路PWM發(fā)生器，并可設(shè)定上、上橋臂之間的死區(qū)時(shí)間，采用INTEL公司80C196MC實(shí)現(xiàn)正弦波輸出的電路，80C196MC完成正弦波信號(hào)的發(fā)生，并檢測(cè)交流輸出電壓，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。

逆變器主電路功率器件的選擇

逆變器的主功率元件的選擇至關(guān)重要，目前使用較多的功率元件有達(dá)林頓功率晶體管（BJT），功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOS-FET），絕緣柵晶體管（IGBT）和可關(guān)斷晶閘管（GTO）等，在小容量低壓系統(tǒng)中使用較多的器件為MOSFET，因?yàn)镸OSFET具有較低的通態(tài)壓降和較高的開(kāi)關(guān)頻率，在高壓大容量系統(tǒng)中一般均采用IGBT模塊，這是因?yàn)镸OSFET隨著電壓的升高其通態(tài)電阻也隨之增大，而IGBT在中容量系統(tǒng)中占有較大的優(yōu)勢(shì)，而在特大容量（100kVA以上）系統(tǒng)中，一般均采用GTO作為功率元件。光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的原理與應(yīng)用目前我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng)，即將太陽(yáng)電池發(fā)出的電能給蓄電池充電，而蓄電池直接給負(fù)載供電，如我國(guó)西北地區(qū)使用較多的太陽(yáng)能戶用照明系統(tǒng)以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但由于負(fù)載直流電壓的不同（如12V、24V、48V等），很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性，特別是民用電力，由于大多為交流負(fù)載，以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進(jìn)入市場(chǎng)。另外，光伏發(fā)電最終將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，這就必須采用成熟的市場(chǎng)模式，今后交流光伏發(fā)電系統(tǒng)必將成為光伏發(fā)電的主流。在應(yīng)用中對(duì)逆變器的要求：1.要求具有較高的效率。由于目前太陽(yáng)電池的價(jià)格偏高，為了最大限度地利用太陽(yáng)電池，提高系統(tǒng)效率，必須設(shè)法提高逆變器的效率。2.要求具有較高的可靠性。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，許多電站無(wú)人值守和維護(hù)，這就要求逆變器具有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種保護(hù)功能，如輸入直流極性接反保護(hù)，交流輸出短路保護(hù)，過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)等。3.要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍，由于太陽(yáng)電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度而變化，蓄電池雖然對(duì)太陽(yáng)電池的電壓具有重要作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內(nèi)阻的變化而波動(dòng)，特別是當(dāng)蓄電池老化時(shí)其端電壓的變化范圍很大，如12V蓄電池，其端電壓可在10V~16V之間變化，這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作，并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定。4.在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波。這是由于在中、大容量系統(tǒng)中，若采用方波供電，則輸出將含有較多的諧波分量，高次諧波將產(chǎn)生附加損耗，許多光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載為通信或儀表設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)電網(wǎng)品質(zhì)有較高的要求，當(dāng)中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為避免與公共電網(wǎng)的電力污染，也要求逆變器輸出正弦波電流。逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，若直流電壓較低，則通過(guò)交流變壓器升壓，即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。對(duì)大容量的逆變器，由于直流母線電壓較高，交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到220V，在中、小容量的逆變器中，由于直流電壓較低，如12V、24V，就必須設(shè)計(jì)升壓電路。中、小容量逆變器一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種，推挽電路，將升壓變壓器的中性插頭接于正電源，兩只功率管交替工作，輸出得到交流電力，由于功率晶體管共地邊接，驅(qū)動(dòng)及控制電路簡(jiǎn)單，另外由于變壓器具有一定的漏感，可限制短路電流，因而提高了電路的可靠性。其缺點(diǎn)是變壓器利用率低，帶動(dòng)感性負(fù)載的能力較差。全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點(diǎn)，功率晶體管調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度，輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由于該電路具有續(xù)流回路，即使對(duì)感性負(fù)載，輸出電壓波形也不會(huì)畸變。該電路的缺點(diǎn)是上、下橋臂的功率晶體管不共地，因此必須采用專門驅(qū)動(dòng)電路或采用隔離電源。另外，為防止上、下橋臂發(fā)生共同導(dǎo)通，必須設(shè)計(jì)先關(guān)斷后導(dǎo)通電路，即必須設(shè)置死區(qū)時(shí)間，其電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。逆變電路的控制電路

上述幾種逆變器的主電路均需要有控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般有方波和正弱波兩種控制方式，方波輸出的逆變電源電路簡(jiǎn)單，成本低，但效率低，諧波成份大。正弦波輸出是逆變器的發(fā)展趨勢(shì)，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，有PWM功能的微處理器也已問(wèn)世，因此正弦波輸出的逆變技術(shù)已經(jīng)成熟。

1.方波輸出的逆變器目前多采用脈寬調(diào)制集成電路，如SG3525，TL494等。實(shí)踐證明，采用SG3525集成電路，并采用功率場(chǎng)效應(yīng)管作為開(kāi)關(guān)功率元件，能實(shí)現(xiàn)性能價(jià)格比較高的逆變器，由于SG3525具有直接驅(qū)動(dòng)功率場(chǎng)效應(yīng)管的能力并具有內(nèi)部基準(zhǔn)源和運(yùn)算放大器和欠壓保護(hù)功能，因此其外圍電路很簡(jiǎn)單。

2.正弦波輸出的逆變器控制集成電路，正弦波輸出的逆變器，其控制電路可采用微處理器控制，如INTEL公司生產(chǎn)的80C196MC、摩托羅拉公司生產(chǎn)的MP16以及MI-CROCHIP公司生產(chǎn)的PIC16C73等，這些單片機(jī)均具有多路PWM發(fā)生器，并可設(shè)定上、上橋臂之間的死區(qū)時(shí)間，采用INTEL公司80C196MC實(shí)現(xiàn)正弦波輸出的電路，80C196MC完成正弦波信號(hào)的發(fā)生，并檢測(cè)交流輸出電壓，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。

逆變器主電路功率器件的選擇

逆變器的主功率元件的選擇至關(guān)重要，目前使用較多的功率元件有達(dá)林頓功率晶體管（BJT），功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOS-FET），絕緣柵晶體管（IGBT）和可關(guān)斷晶閘管（GTO）等，在小容量低壓系統(tǒng)中使用較多的器件為MOSFET，因?yàn)镸OSFET具有較低的通態(tài)壓降和較高的開(kāi)關(guān)頻率，在高壓大容量系統(tǒng)中一般均采用IGBT模塊，這是因?yàn)镸OSFET隨著電壓的升高其通態(tài)電阻也隨之增大，而IGBT在中容量系統(tǒng)中占有較大的優(yōu)勢(shì)，而在特大容量（100kVA以上）系統(tǒng)中，一般均采用GTO作為功率元件。光伏發(fā)電原理光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的原理與應(yīng)用目前我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng)，即將太陽(yáng)電池發(fā)出的電能給蓄電池充電，而蓄電池直接給負(fù)載供電，如我國(guó)西北地區(qū)使用較多的太陽(yáng)能戶用照明系統(tǒng)以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，但由于負(fù)載直流電壓的不同（如12V、24V、48V等），很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性，特別是民用電力，由于大多為交流負(fù)載，以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進(jìn)入市場(chǎng)。另外，光伏發(fā)電最終將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，這就必須采用成熟的市場(chǎng)模式，今后交流光伏發(fā)電系統(tǒng)必將成為光伏發(fā)電的主流。在應(yīng)用中對(duì)逆變器的要求：1.要求具有較高的效率。由于目前太陽(yáng)電池的價(jià)格偏高，為了最大限度地利用太陽(yáng)電池，提高系統(tǒng)效率，必須設(shè)法提高逆變器的效率。2.要求具有較高的可靠性。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，許多電站無(wú)人值守和維護(hù)，這就要求逆變器具有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的元器件篩選，并要求逆變器具備各種保護(hù)功能，如輸入直流極性接反保護(hù)，交流輸出短路保護(hù)，過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)等。3.要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍，由于太陽(yáng)電池的端電壓隨負(fù)載和日照強(qiáng)度而變化，蓄電池雖然對(duì)太陽(yáng)電池的電壓具有重要作用，但由于蓄電池的電壓隨蓄電池剩余容量和內(nèi)阻的變化而波動(dòng)，特別是當(dāng)蓄電池老化時(shí)其端電壓的變化范圍很大，如12V蓄電池，其端電壓可在10V~16V之間變化，這就要求逆變器必須在較大的直流輸入電壓范圍內(nèi)保證正常工作，并保證交流輸出電壓的穩(wěn)定。4.在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波。這是由于在中、大容量系統(tǒng)中，若采用方波供電，則輸出將含有較多的諧波分量，高次諧波將產(chǎn)生附加損耗，許多光伏發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載為通信或儀表設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)電網(wǎng)品質(zhì)有較高的要求，當(dāng)中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為避免與公共電網(wǎng)的電力污染，也要求逆變器輸出正弦波電流。逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，若直流電壓較低，則通過(guò)交流變壓器升壓，即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。對(duì)大容量的逆變器，由于直流母線電壓較高，交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到220V，在中、小容量的逆變器中，由于直流電壓較低，如12V、24V，就必須設(shè)計(jì)升壓電路。中、小容量逆變器一般有推挽逆變電路、全橋逆變電路和高頻升壓逆變電路三種，推挽電路，將升壓變壓器的中性插頭接于正電源，兩只功率管交替工作，輸出得到交流電力，由于功率晶體管共地邊接，驅(qū)動(dòng)及控制電路簡(jiǎn)單，另外由于變壓器具有一定的漏感，可限制短路電流，因而提高了電路的可靠性。其缺點(diǎn)是變壓器利用率低，帶動(dòng)感性負(fù)載的能力較差。全橋逆變電路克服了推挽電路的缺點(diǎn)，功率晶體管調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度，輸出交流電壓的有效值即隨之改變。由于該電路具有續(xù)流回路，即使對(duì)感性負(fù)載，輸出電壓波形也不會(huì)畸變。該電路的缺點(diǎn)是上、下橋臂的功率晶體管不共地，因此必須采用專門驅(qū)動(dòng)電路或采用隔離電源。另外，為防止上、下橋臂發(fā)生共同導(dǎo)通，必須設(shè)計(jì)先關(guān)斷后導(dǎo)通電路，即必須設(shè)置死區(qū)時(shí)間，其電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。逆變電路的控制電路

上述幾種逆變器的主電路均需要有控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般有方波和正弱波兩種控制方式，方波輸出的逆變電源電路簡(jiǎn)單，成本低，但效率低，諧波成份大。正弦波輸出是逆變器的發(fā)展趨勢(shì)，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，有PWM功能的微處理器也已問(wèn)世，因此正弦波輸出的逆變技術(shù)已經(jīng)成熟。

1.方波輸出的逆變器目前多采用脈寬調(diào)制集成電路，如SG3525，TL494等。實(shí)踐證明，采用SG3525集成電路，并采用功率場(chǎng)效應(yīng)管作為開(kāi)關(guān)功率元件，能實(shí)現(xiàn)性能價(jià)格比較高的逆變器，由于SG3525具有直接驅(qū)動(dòng)功率場(chǎng)效應(yīng)管的能力并具有內(nèi)部基準(zhǔn)源和運(yùn)算放大器和欠壓保護(hù)功能，因此其外圍電路很簡(jiǎn)單。

2.正弦波輸出的逆變器控制集成電路，正弦波輸出的逆變器，其控制電路可采用微處理器控制，如INTEL公司生產(chǎn)的80C196MC、摩托羅拉公司生產(chǎn)的MP16以及MI-CROCHIP公司生產(chǎn)的PIC16C73等，這些單片機(jī)均具有多路PWM發(fā)生器，并可設(shè)定上、上橋臂之間的死區(qū)時(shí)間，采用INTEL公司80C196MC實(shí)現(xiàn)正弦波輸出的電路，80C196MC完成正弦波信號(hào)的發(fā)生，并檢測(cè)交流輸出電壓，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。

逆變器主電路功率器件的選擇

逆變器的主功率元件的選擇至關(guān)重要，目前使用較多的功率元件有達(dá)林頓功率晶體管（BJT），功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOS-FET），絕緣柵晶體管（IGBT）和可關(guān)斷晶閘管（GTO）等，在小容量低壓系統(tǒng)中使用較多的器件為MOSFET，因?yàn)镸OSFET具有較低的通態(tài)壓降和較高的開(kāi)關(guān)頻率，在高壓大容量系統(tǒng)中一般均