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光伏发电电气设计方案1. 引言光伏发电是一种利用光能转化为电能的方式，已经成为可再生能源领域的重要组成部分。
光伏发电系统由光伏电池组成，并通过逆变器将直流电转换为交流电，以供电网或独立用电设备使用。
为确保光伏发电系统的安全可靠运行，电气设计方案起着至关重要的作用。
本文将介绍光伏发电电气设计方案的要点和步骤。
2. 设计目标光伏发电电气设计的目标是确保系统的安全性、稳定性和高效性。
具体目标包括：•保证光伏发电系统的安全运行，防止电气事故发生。
•优化系统的能量产出，提高光伏发电的效率。
•设计合理的电气配置，提高系统的稳定性和可靠性。
3. 设计步骤光伏发电电气设计主要包括系统布置设计、接线设计、保护设计和选择逆变器等步骤。
3.1 系统布置设计光伏发电系统布置的目的是合理利用可用的空间，确保光伏电池板能够充分接收阳光。
在布置设计过程中，应考虑以下因素：•避免阴影遮挡：选择适当的布置方案，避免建筑物、树木等物体对光伏电池板的阴影遮挡，以免影响发电效果。
•最佳安装角度：根据当地纬度、季节等因素，确定最佳安装角度，使光伏电池板能够充分接收阳光。
•空间利用：合理利用可用的空间，确保光伏电池板之间有足够的距离，避免互相遮挡。
3.2 接线设计接线设计是连接光伏电池板、逆变器和电网的关键部分，其质量直接影响系统的性能和可靠性。
在接线设计过程中，应注意以下事项：•选择合适的线缆规格：根据系统的额定电流和线路长度，选择适当规格的电缆，以降低功率损耗和线路压降。
•接线保护：为了保护光伏电池板和逆变器不受电气故障的影响，应采用合适的保护措施，如使用过流保护器、熔断器等。
•接地设计：光伏发电系统的接地设计要符合国家相关标准，确保系统的安全运行。
3.3 保护设计保护设计是确保光伏发电系统安全可靠运行的重要环节。
在保护设计过程中，应注意以下方面：•过压保护：为了防止电气设备受到过压损害，应在系统中设置过压保护装置。
•欠压保护：为了防止系统由于电网故障等原因导致电压过低而无法正常运行，应设置欠压保护装置。
光伏发电系统控制器的设计与实现光伏发电系统是一种通过太阳能将光能转化为电能的装置，因其清洁、环保、可再生等特点，已经成为世界发展的趋势。
而光伏发电系统控制器是控制和管理光伏发电系统的关键设备，其性能的优劣直接影响了光伏发电系统的效率和稳定性。
因此，本文将介绍光伏发电系统控制器的设计和实现。
一、控制器的工作原理光伏发电系统控制器一般包括控制电路、保护电路、通信模块和显示模块等功能模块，其主要工作原理如下：1. 充电控制：控制器检测电池电压并根据电池电压自动控制充电/放电；当电池电压低于设定值时，控制器自动开启充电模式，直到电池电压达到设定值，自动关闭充电模式。
2. 放电控制：当负载需求电能时，控制器将电池内储存的电能转换为直流电，供应给负载使用。
3. 过切电保护：当电池电压过低或过高时，控制器会自动切断电路，以保护控制器和电池。
4. 通信功能：控制器可通过与上位机或云平台的通信，获取系统运行状态数据及控制命令，并把系统状态信息上传至云平台或上位机。
5. 显示功能：控制器通过显示模块，展示系统的运行情况和参数数据。
二、电路设计1. 充电电路光伏发电系统控制器的充电电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、电流限制电阻和电池充电管理电路等组成。
变压器输入端为光伏电池组，输出端为低压交流电，经整形后变为直流电经过滤波后进入电池充电管理电路。
电池充电管理电路的功能为保证电池充电过程中不发生过冲或过放，并监测电池温度和充电电流。
放电电路主要由电池管理电路、功率适配器、负载控制开关和保护电路等组成。
电池管理电路监测电池电压并控制电池的放电，以保持电池电压在安全范围内。
功率适配器将电池输出的直流电压适配成负载需要的电压和电流，并通过负载控制开关向负载供电。
保护电路可以保护电路不过流和过压，从而确保系统安全和稳定。
三、软件设计控制器的软件设计主要由程序设计和界面设计两部分组成。
1. 程序设计控制器程序设计需要保证系统的稳定性和兼容性，在程序设计时要考虑光伏电压、光强、温度等因素。
光伏并网发电电气系统设计随着能源危机日益突显和对可再生能源的迫切需求，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛关注。
光伏并网发电系统是将太阳光转化为电能，然后通过逆变器将电能与电网连接，实现电力的供给和销售。
在光伏并网发电电气系统设计中，以下几个方面需要考虑：1.光伏组件选择和布置：根据工程的需求和现场条件，选择合适的光伏组件，并合理布置。
光伏组件的选取要考虑其性能特点、品质和可靠性，以取得最佳的发电效果。
2.逆变器选择和配置：逆变器是将光伏组件产生的直流电转换成交流电的关键设备。
在选择逆变器时，要考虑其负载容量、效率、功率因数等技术指标，以满足系统的要求。
逆变器的配置要根据发电功率和并网容量确定，以保证系统的稳定运行。
3.并网点和电缆线路设计：并网点是光伏发电系统与电网相连的关键部分。
在设计并网点时，要考虑电流、电压和功率的传输特性，选择适当的电缆规格、电缆敷设方式和连接方式，以确保电能的有效传输和系统的安全运行。
4.保护控制设备选型和布置：光伏并网发电系统需要设置过电压、过流、短路和接地等多种保护装置，以确保系统的安全可靠。
在选型和布置上，要根据系统的容量和运行特点，选择恰当的装置类型和布置位置，以提高系统的安全性和可靠性。
5.监测与管理系统设计：为了实时监测发电系统的运行状态和发电功率，需要设计和配置监测与管理系统。
监测与管理系统可以实现对光伏组件、逆变器和电网等关键设备的实时监测和故障报警，以及发电功率的统计和分析，帮助运维人员及时发现和处理问题，提高系统的维护效率和发电效益。
总之，光伏并网发电电气系统设计需要充分考虑发电功率、逆变器工作特性、并网点设备、保护控制设备、监测与管理系统等多个方面因素的影响。
只有合理设计和配置，才能确保系统的安全、稳定和高效运行，使光伏发电成为一种可靠的清洁能源供应方式。
• 167•本文针对传统照明能效低、耗电量大等问题，提出了一种光伏供电自动调光LED 驱动电路设计方案。
方案采用光、电互补的供电方式，旨在保证供电稳定的基础上充分利用太阳能，以节约电费成本。
系统使用压控恒流源作为LED 光源驱动电路，采用GY-30光照度传感器采集室内光照度，通过处理器相应逻辑处理进行闭环控制，实现室内的恒照度调光。
软件程序实现了压控恒流源的控制电压平滑变化，避免因控制电压突变造成闪光。
1 引言随着能源危机的加剧，绿色高效的照明系统受到了社会的广泛重视（李晓帆，针对锂电池的太阳能充电器的设计：微型机与应用，2012）。
我国在1996年推出了“中国绿色照明工程”，旨在我国发展和推广高效照明器具，逐步代替传统的低效照明电光源，节约照明用电。
大功率白光LED 以其高效、低功耗、低电压驱动、使用寿命以及节能环保等优点，引起了全世界的广泛关注（罗全明，支树播，蒋德高，周雒维，一种高可靠无源恒流LED 驱动电源：电力自动化设备，2012），越来越多的被应用于各种照明场合，在可预见的将来将进入一般照明市场以替代传统的照明方案成为新一代照明光源。
因此，针对白光LED 驱动电路（王易，徐祥柱，黎兆宏，明鑫，周泽坤，张波，一种用于LED 驱动的恒流控制电路设计：微电子学，2012）的研究设计具有重要的应用意义和研究价值。
2 总体设计方案调光驱动系统由STC89C52单片机、GY-30光照度传感器、D/A 转换电路、LED 驱动电路和LED 光源等五部分组成。
由于LED 的亮度与工作电流成正比，故调节工作电流即可调节LED 的发光亮度。
调光系统主要由GY-30采集光照度反馈给STC89C52处理芯片，经过STC89C52进行相应的逻辑处理，输出随光照度规律变化的数值电压量，经过DA 转换芯片变成模拟电压量送给压控恒流源的控制端，进而LED 的驱动电路驱动LED 灯，从而实现调光，系统框图如图1所示。
图1 总体设计方案框图3 硬件电路设计3.1 光伏供电电路设计采用4块相同的太阳能光伏板两两串联再并联，构成电压峰值约为20V 、短路电流300mA 、功率约为6W 的太阳能采集模块，这些参数足够满足单节18650锂电池充电。
智慧太阳能供电系统设计方案智慧太阳能供电系统设计方案一、系统设计概述智慧太阳能供电系统是一种整合了太阳能光伏发电、储能、智能控制与管理等技术的先进供电系统。
该系统能够将太阳能光伏发电转换为电能，并将电能存储于储能系统中，用于日常生活和工作中的用电需求。
智慧太阳能供电系统不仅能够为用户提供绿色、环保的用电能源，还能通过智能控制与管理系统实现对供电系统的优化运行和节能管理。
二、系统组成部分1. 光伏发电组件：智慧太阳能供电系统采用高效率的太阳能光伏发电组件，通过光伏电池板将太阳能转换为直流电能。
2. 储能系统：系统配备高容量的储能系统，能够将光伏发电产生的电能存储起来，以备不时之需。
储能系统可以选择锂电池、铅酸电池或者超级电容等电池技术，根据用户需求和系统容量选择合适的电池组。
3. 逆变器：系统使用逆变器将直流电能转换为交流电能，以满足用户的用电需求。
4. 智能控制与管理系统：系统配备智能控制与管理系统，根据用户的用电负荷和光伏发电情况，实时控制储能系统的充放电，确保供电系统的稳定运行，并实现对供电系统的优化控制和节能管理。
三、系统工作原理智慧太阳能供电系统的工作原理如下：1. 光伏发电：太阳能光线照射到光伏电池板上，光伏电池板中的光伏电池将太阳能转换为直流电能。
2. 储能系统充电：光伏发电产生的直流电能经过逆变器转换为交流电能后，供给用户用电负荷。
当光伏发电产生的电能超过用户用电负荷时，多余的电能将充电到储能系统中。
3. 用电供应：当光伏发电产生的电能不能满足用户用电负荷时，储能系统将会发挥作用，将储存的电能提供给用户，以满足用户的用电需求。
4. 智能控制与管理：系统配备的智能控制与管理系统能够实时监测光伏发电情况、用户用电负荷情况和储能系统的状态，并通过算法优化光伏发电和储能系统的运行，确保供电系统的稳定运行和节能管理。
四、系统特点和优势1. 绿色环保：智慧太阳能供电系统主要利用太阳能光伏发电，是一种绿色环保的能源供应方式，可以减少对传统能源的依赖，降低碳排放，保护环境。
光伏发电系统控制器的设计与实现光伏发电系统控制器是光伏发电系统的关键部件，它的设计和实现直接影响着整个系统的性能和稳定性。
光伏发电系统控制器主要功能是对光伏电池组进行控制和监测，以确保系统的安全运行和高效发电。
本文将介绍光伏发电系统控制器的设计与实现过程，包括硬件和软件的设计，以及系统的测试和验证。
一、硬件设计光伏发电系统控制器的硬件设计包括主控芯片的选择、电路设计和PCB设计。
主控芯片是控制器的核心部件，它负责对光伏电池组进行监测和控制，以及与用户进行交互。
在选择主控芯片时，需要考虑其性能、功耗、成本和可靠性等因素。
一般来说，常用的主控芯片包括STM32系列、PIC系列和Arduino等。
电路设计包括电源电路、通信接口电路、传感器接口电路等。
电源电路用于为主控芯片和其他外部设备提供稳定的电源；通信接口电路用于实现与上位机或其他设备的通信；传感器接口电路用于连接光伏电池组的温度传感器、电压传感器和电流传感器等。
这些电路设计需要考虑系统的稳定性和可靠性，并尽可能减少功耗和成本。
PCB设计是将电路设计转化为实际的印制电路板。
在PCB设计过程中，需要考虑电路布局、线路走线、地线布局、电源分布等因素，以确保设计的电路能够正常工作并符合EMC要求。
还需要考虑板子的成本和生产可行性，以便在实际生产中能够达到预期的性能和质量。
光伏发电系统控制器的软件设计包括嵌入式系统的开发和上位机软件的开发。
嵌入式系统的开发是控制器核心功能的实现，包括对光伏电池组的监测和控制，以及系统的保护和故障处理。
一般来说，嵌入式系统的开发可以采用C语言或C++语言进行编程，使用相关的开发工具进行编译和调试。
上位机软件的开发是与控制器进行交互的界面，用于显示系统运行状态、设置系统参数、接收告警信息等。
上位机软件可以采用C#、Java或Python等编程语言进行开发，利用相关的界面设计工具进行界面设计和开发。
还需要考虑上位机与控制器的通信协议和接口，以确保通信的稳定和可靠。
太阳能光伏发电系统中的配电与保护装置设计随着对环境保护和可再生能源的关注日益增加，太阳能光伏发电系统的应用也越来越广泛。
在太阳能光伏发电系统中，配电与保护装置的设计起着至关重要的作用。
本文将着重探讨太阳能光伏发电系统中配电与保护装置的设计原则和关键要素。
一、配电设计1. 系统布置太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和负载组成。
在进行配电设计时，首要考虑的是电力流向和电压变化。
根据系统的布置，确定适当的电缆线路和距离，以减少能量损失。
2. 线路选择在太阳能光伏发电系统中，线路的选择至关重要。
应选择耐高温、耐紫外线和耐腐蚀的线缆材料，以确保线路的长期可靠性。
同时，合理选择线缆横截面积，以满足系统的电流负载和电流短路容量要求。
3. 电流负载均衡太阳能光伏发电系统中的电流负载分布均衡对系统的稳定运行至关重要。
在配电设计中，需要合理布置负载设备，确保电流均匀分布，以减少电线的过载和损耗。
4. 过载保护过载保护是太阳能光伏发电系统中不可或缺的一部分。
在配电设计中，应设置合适的过载保护装置，如熔断器或断路器，以防止负载过大引起线路烧毁或损坏。
二、保护装置设计1. 接地保护在太阳能光伏发电系统中，接地保护是确保系统安全稳定运行的重要环节。
合理设置接地保护装置，如接地电极和接地线，以降低系统的接地电阻，提高系统的接地效果。
2. 过压保护太阳能光伏发电系统中可能会出现过压的情况，如闪电击中太阳能电池板等。
在保护装置设计中，应设置合适的过压保护装置，如避雷器，以保护系统设备免受过高电压的损害。
3. 短路保护短路是太阳能光伏发电系统中常见的故障之一。
在保护装置设计中，应设置适当的短路保护装置，如短路保护器，在系统出现短路时，及时切断电流，以避免火灾等安全事故的发生。
4. 过流保护太阳能光伏发电系统中的过流情况可能会导致设备过载和破损，甚至引发火灾。
在保护装置设计中，应设置适当的过流保护装置，如保护开关，检测并切断异常电流，保护系统设备的安全运行。
智能光伏节电照明系统设计摘要：针对现有太阳能系统普遍存在的效率低，寿命短，运行不稳定等问题，提出一种应用于太阳能照明系统的新型智能控制器。
实现了基于芯片CN3717的蓄电池能量智能管理，芯片对蓄电池在不同状态下进行充电，延长了蓄电池的寿命，由光敏电路控制的负载电路也极大程度提高了蓄电池的使用效率，满足了太阳能照明系统在不同工作状态下的稳定运行与准确切换的要求，实验结果验证了该方案的有效性。
关键词：太阳能照明系统；蓄电池；LED；控制电路随着煤炭，石油，天然气等不可再生能源的日趋枯竭，能源问题己经成为制约人类经济社会发展的重要问题之一，太阳能作为无污染的可再生的绿色能源，越来越受到世界各国的青睐，充分开发利用太阳能是各国政府可持续发展的能源战略，是解决能源与环境保护的主要对策之一目前，利用太阳能的有效途径就是将它转换成电能的光伏发电技术，而太阳能照明系统就是光电转换的一个重要用途。
在光伏发电技术使用过程中，不少产品没有按照光伏发电的工作特点和运行规则来设计，往往使系统无法长期正常运行，有些产品虽然使用了智能控制，光伏电池的工作特点虽然达到了满足，但是其成本较高也是个不可忽视的问题。
文中介绍了一种基于CN3717芯片控制的独立型太阳能LED照明系统，能更好的解决以上存在的问题。
在白天，太阳能电池板把吸收的太阳辐射光经广电转换后由CN3717给铅酸蓄电池充电，再由蓄电池给由光敏电路控制的LED负载供电，CN3717对蓄电池具有过充过放保护功能，同时提高了系统的效率。
基于芯片的能量管理电路，通过检测太阳能电池和蓄电池的电压，并根据光敏电路来确定系统的工作状态，从而实现整个系统的自动控制。
1 系统组成太阳能LED照明系统由太阳能电池板，蓄电池，CN3717控制电路，和光敏控制的LED灯组成，如图1所示。
电子产品光伏充电器硬件电路设计及系统调试摘要：随着社会的发展，科技不断进步。
太阳能光伏发电是目前技术较为成熟、转化效率较高的一种清洁发电技术，光伏充电器的原理就是利用太阳能电池板将光能转化为电能，经过稳压后使电压相对恒定，然后为蓄电池充电。
光伏充电器内部包含了多种类型的硬件电路，例如保证单片机采集信息和发送指令的主控电路，为蓄电池充电的充电电路，以及为避免蓄电池过充而设计的蓄电池温度检测电路等。
科学设计硬件电路并进行硬件调试，或者是仿真软件的支持下开展仿真调试，根据调试结果不断优化电路，才能保证光伏充电器的安全和高效使用。
关键词：电子产品；光伏充电器硬件；电路设计；系统调试引言在电子电器产品投入市场前，需要对其进行能效检测，根据分析结果来判断产品的节能潜力，也是促进企业经济健康发展的重要基础。
在能效检测活动中，加强质量控制属于非常重要的工作内容，通过整理能效检测活动中的质量控制要点，能够提高能效检测结果的准确性，为后续活动的推进提供良好参考。
1电子产品市场需求电子产品需求是近年来我国数据持续增长的产品，而我国多数企业也由传统营销方式转变为数字化营销方式，多数企业以互联网平台为基础进行用户需求的挖掘，致力于打造满足现在用户需求的电子产品。
随着我国电子产品市场范围不断扩大，企业也需要从传统市场营销模式转变为电子市场营销模式，利用互联网技术，收集网络中用户对电子产品的新需求，把握好影响各个群体对电子产品满意度的本质，企业相关部门进行数据的收集和分析并进行整理，为企业在电子产品市场中的发展战略指明方向，制定针对性的电子产品市场营销战略目标。
此外，相关部门还要持续收集网络用户实际需求数据，将收集和整理的数据进行处理和保存，为企业制定电子产品市场营销战略研究提供数据支撑。
2电子产品能效检测概述2.1能效检测目的利用能效检测获取到的相关数据，能够对电子电器产品节能性进行科学判断。
在国家大力推行节能减排战略的背景下，地方政府对部分电子电器产品也给予了价格上的补贴，而能效检测结果则成为评判电子电器产品能够享受政策的重要指标。
光伏发电系统控制器的设计与实现光伏发电系统控制器是为了对光伏电池板的电流和电压进行调节并且保护电路而设计。
这个控制器可以通过监测太阳光电池板的电源来控制电池板如何控制电池组的输出功率。
本文将介绍光伏发电系统控制器的设计与实现。
一、光伏发电系统的构成光伏发电系统主要由太阳能电池板、充电控制器、蓄电池、逆变器等部分组成。
太阳能电池板吸收太阳能辐射，将其转化为电能，经由充电控制器进行充电控制，将电能储存在蓄电池中。
逆变器将蓄电池中储存的直流电转化为交流电，提供给电器使用。
在这个系统中，充电控制器的作用是监测电池的电压和电流并对其进行检测和保护。
1. 太阳能电池板：将太阳能转化为电能2. 充电控制器：对电池的电压和电流进行监测并进行保护3. 蓄电池：将电池中储存的能量进行储存4. 逆变器：将蓄电池中的直流电转换为交流电二、充电控制器的设计设计充电控制器主要考虑的是对电池的保护，防止因为过充或过放电导致电池的寿命缩短。
控制器的功能主要包括过充保护、过放保护、充电控制和电压和电流监测。
最关键的是如何实现过充和过放保护控制。
1. 过充保护控制：当电池的电压超过了一个设定的电压值，控制器会切断电池的充电回路。
同时，它会发出警报，告诉使用者电池已经充满，应该停止充电。
为了延长电池的寿命，控制器需要对充电电流进行控制。
充电电流的大小取决于电池的状态和充电方式。
4. 电压和电流监测：这个功能非常重要，可以保证充电控制器正常工作。
控制器需要同时监测电池的电压和电流，以确保电池的状态正常。
如果电池的电压和电流超过了设定的范围，控制器需要设置报警或切断充电回路。
三、控制器实现光伏发电系统控制器的实现需要使用一些关键的元器件，如电压和电流传感器、微处理器等。
包括：1. 电压传感器：电流传感器主要用于对电池的充电电流进行检测。
当电池的充电电流超过正常值时，控制器会切断充电回路以防止电池的电压突然上升。
3. 微处理器：微处理器需要控制电压和电流传感器的操作，并对其进行数据处理和分析。
屋顶光伏发电项目电气设计方案
屋顶光伏发电项目的电气设计方案应包括以下内容：
1. 设计目标和要求：包括发电容量、发电效率、系统可靠性等要求。
2. 光伏模块选择：根据设计目标和屋顶条件选择适合的光伏模块，并确定最佳的安装角度和方向。
3. 逆变器选择：根据光伏模块的特性选择逆变器，并确定逆变器的数量和容量。
4. 电缆布置：根据光伏模块和逆变器的位置，设计合理的电缆布置方案，包括电缆的截面积、长度和排列方式。
5. 接地系统设计：设计合适的接地系统，确保系统的安全
运行，并满足相关的电气规范要求。
6. DC电路设计：设计直流电路，包括光伏模块之间和光伏模块到逆变器之间的连接。
7. AC电路设计：设计交流电路，包括逆变器到电网之间的连接和保护设备。
8. 保护装置设计：设计适当的保护装置，包括过载保护、
短路保护、接地保护等，以确保系统的安全运行。
9. 监控系统设计：设计合适的监控系统，对光伏发电系统
进行实时监测，包括发电量、发电效率、故障报警等功能。
10. 电气安装和调试：根据设计方案进行电气安装和调试工作，并进行必要的测试和验收。
11. 运行和维护：对光伏发电系统进行运行和维护，定期检查和清洁光伏模块，及时处理故障和异常情况。
能源行业智能光伏发电系统设计方案第一章概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)1.3 系统架构 (2)第二章光伏发电系统设计原则 (3)2.1 安全性原则 (3)2.2 可靠性原则 (3)2.3 经济性原则 (3)2.4 环保性原则 (4)第三章光伏组件选型与布局 (4)3.1 光伏组件选型 (4)3.2 光伏组件布局 (4)3.3 光伏阵列设计 (5)第四章逆变器选型与配置 (5)4.1 逆变器选型 (5)4.2 逆变器配置 (6)4.3 逆变器保护与维护 (6)第五章电网接入与并网技术 (6)5.1 电网接入方式 (6)5.2 并网技术要求 (7)5.3 电网适应性分析 (7)第六章储能系统设计 (8)6.1 储能系统选型 (8)6.1.1 储能技术选型 (8)6.1.2 储能系统容量选型 (8)6.2 储能系统配置 (8)6.2.1 储能装置配置 (8)6.2.2 储能变流器配置 (8)6.2.3 监控系统配置 (9)6.3 储能系统管理 (9)6.3.1 运行管理 (9)6.3.2 安全管理 (9)6.3.3 信息管理 (9)第七章智能监控与运维 (10)7.1 监控系统设计 (10)7.2 运维策略 (10)7.3 故障诊断与处理 (11)第八章节能减排与环保 (11)8.1 节能减排措施 (11)8.2 环保评价 (12)8.3 环保措施 (12)第九章项目投资与经济效益分析 (13)9.1 投资预算 (13)9.2 经济效益分析 (13)9.3 投资回报期 (13)第十章工程实施与验收 (14)10.1 工程实施流程 (14)10.1.1 前期准备 (14)10.1.2 设备采购与安装 (14)10.1.3 系统集成 (14)10.1.4 施工验收 (14)10.2 验收标准 (14)10.2.1 设备验收 (14)10.2.2 系统验收 (14)10.2.3 施工验收 (14)10.3 系统调试与运行维护 (15)10.3.1 系统调试 (15)10.3.2 运行维护 (15)第一章概述1.1 项目背景全球能源需求的不断增长和环境保护意识的日益加强，可再生能源的开发和利用已成为各国能源战略的重要组成部分。
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第18期2019年9月No.18September，2019我国第三方支付交易规模比例呈现逐年上升的趋势[1]，近年来，光伏能源作为清洁环保型能源的代表之一不断受到国家的提倡与重视。
本装置构想设计一套基于太阳能板发电与市电相互补的自助充电装置，由太阳能光伏板、蓄电池、控制器、支付模块、逆变器、电压监测切换模块构成。
当用户端需要充电时可经移动支付的方式由支付模块完成电能的输送[1-3]。
1 装置结构设计基于光伏组件的自助充电装置结构如图1所示，太阳能光伏板为本装置的能源中心，源源不断地把太阳能转换为电能并通过控制器将跃变的直流电转换成稳定的电能，为蓄电池和装置的其他设备提供直流电。
装置中的蓄电池采用并联接法，逆变器将12 V 直流电压变为220 V 交流电压，实现电能的转换。
电压检测切换模块主要对蓄电池中的电压进行监测，实现光伏组件与市电之间的互补，当蓄电池的电压低于设置的阈值电压时，电压检测切换模块自动断开蓄电池与负载端的通路，使负载端转为市电供电；支付模块基于移动网络和手机微信平台，严格遵循网络通信协议，后台自主设定充电时间和充电金额[4-5]。
2 装置的系统设计本装置电气系统中控制器的工作电压为12 V ，负载用电量的平均值为60 Ah ，连续阴雨天的时间为2天，峰值日照小时数以5 000 MJ/m 3（全国2/3以上地区的年辐射量）计，估算得4 h 。
2.1 太阳能光伏板及蓄电池容量的选型选取光伏阵列的容量，以公式1进行参考计算[2]：01P t Q P Tη××=×（1）公式1中：P —光伏阵列的峰值功率，单位Wp 。
P 0—负载的功率。
t —每天负载的用电时间（h ），控制器工作端的电压为12 V ，得用电量为P 0×t =U 0×I 0×t =12×60=720 Wh 。
η1—系统的效率，为0.7左右，保守估计取值为0.6。
科技信息1、引言近年来，我国供电紧张的状况日趋明显。
光伏发电，提高电网的供电效率越来越受到人们的重视。
不少地区为了减小电网供电的峰谷之差，提高供电效率，实行了夜间半价供电的政策，以鼓励用户能够推迟到夜间使用的电器尽量不要在白天使用。
可是，像空调、冰箱这样的制冷电器就不可能只是在夜间使用。
设想一下，如果我们在阳光照耀的白天使用光伏电，在阴雨连绵的天气，再把夜间的低谷电能储存到白天使用，岂不是完美无缺了吗？但是根据现有技术，让发电厂储存巨大的电能较难实现。
光伏发电的并网还在试行阶段。
如果我们能把其分散到千家万户进行，光伏电自家发。
低谷电自家储，居民用电少花了钱，电网也减小了供电的峰谷差，同时提高了供电效率，这显然是利国又利民的一件大好事。
所以，最受欢迎的光伏供电应该是能够全自动地发电、供电、储电及转换。
就像电视机、电冰箱一样，接通电源、设定完毕就再也不需人操心了。
这也是笔者希望得出的最优化方案。
2、全自动实现方案实现全自动地光伏供电优先及转换。
实质上就是实现：在阳光照耀的白天，利用光伏发电给两组蓄电池充电及对用电器供电，到了夜间，由第一组蓄电池逆变后对用电器供电。
次日，如果仍旧阳光照耀，则重复第一天的过程，如果是没有日照的天气，则由第二组蓄电池逆变后对用电器供电。
如果是阴雨连绵，到了夜间，利用电网的低谷电再给第二组蓄电池充电及对用电器供电。
再到了白天，又自动地切断电网，继续转为由第二组蓄电池逆变后对用电器供电。
如果天气转为阳光照耀，电路又转为光伏发电及第一组蓄电池供电。
如果是日照时间较短的白天，当第一组蓄电池在次日早上甚至当天夜间供电不足时，电路自动转换为第二组蓄电池供电（白天的峰电时间）或是电网的低谷电供电（夜间的低谷电时间）。
不允许电网给第一组蓄电池充电。
偶尔，当第二组蓄电池供电也不足时，又能自动地切换为电网供电。
但是，在白天的时候也不允许给第二组蓄电池充电（因为这个时候电网提供的是全价电）。
上述控制实现了：首先使用光伏电。
当光伏电不足时，使用电网的低谷电，几乎不使用电网的高峰电，其控制方案如图1所示。
该方案包括了设定及时间控制电路，充电、逆变电路，欠压切换及锁定电路。
由时间控制电路根据设定的峰谷电时间去控制KA1-1及KA1-2的通断。
由欠压切换电路1根据蓄电池1的端电压高低去控制开关1的通断。
由欠压切换电路2根据蓄电池2的端电压高低去控制开关2的通断。
当蓄电池1供电不足时，切换为蓄电池2供电，同时启动峰谷电时间控制电路，准备全天候利用低谷电。
图1全自动节电器方框图3、电路构成电路原理图如图2所示。
由变压器LT，二极管D1～D2，构成12伏充电电路。
由集成电路IC2、电阻R5和R6、电容C1和C2等构成逆变电路的振荡电路。
调节R5、C1与R6、C2可改变其振荡频率，并可得到所需的脉冲占空比。
稳压集成电路IC1及电容C3给振荡电路及欠压转换电路提供9伏稳压电源。
由三极管VT3、TV4及电阻R1～R4等构成逆变电路的射极跟随缓冲电路。
由VMOS大功率管VT1、VT2及变压器LT等构成逆变电路的功放输出电路。
由电阻R12、R13及集成电路IC5、继电器KA3等构成蓄电池1的欠压转换电路。
由发光二极管ED2及电阻R11构成蓄电池1的供电转换指示电路；当发光二极管ED2熄灭时，表示蓄电池1供电停止。
同时，时间控制电路进入工作状态。
此后转换为电网的低谷电对用电器供电（夜间的低谷电时间）或是蓄电池2逆变后对用电器供电（白天的峰电时间）。
由VT5及R10构成蓄电池1的欠压转换电路的锁定电路，光伏发电能提供12V电压时，VT5导通。
由电阻R8、R9及集成电路IC4、继电器KA2等构成蓄电池2的欠压转换电路。
由发光二极管ED1及电阻R7构成蓄电池2的转换指示电路；当发光二极管ED1点亮时，表示第二组蓄电池供电停止，此后是电网对用电器供电。
由单片机IC3、电子键盘SB1-7及三极管VT6、继电器KA1等构成峰谷电的时间设定及时间控制电路。
由发光二极管ED3及电阻R17构成峰谷电转换指示电路。
当发光二极管ED3点亮时，表示是电网的低谷电为用电器供电。
图2全自动节电器电路原理图4、工作原理在蓄电池1能提供足够电能的白天及黑夜，或者是在蓄电池2提供电能的白天，逆变电路处于工作状态，给用电器供电。
IC2的型号为CD4013，它是CMOS双D触发器，内部有两个完全相同的D触发器。
其中一个触发器(1~6脚)构成自激多谐振荡器，振荡频率为100赫。
另一个触发器（8~13脚）构成双稳态电路，除完成二分频之外，更重要的是使输出波形的正、负半周宽度相等。
CD4013的12、13脚输出相位相反的50赫方波脉冲，经小功率晶体三极管VT3、VT4构成的射极输出器缓冲后，分别作用于VT1、VT2的栅极，使其交替导通，进行功率放大。
从而在变压器LT的低压端有交变的电流流过，在高压端就得到了50赫、有效值为220伏的交流电。
为保证振荡器的频率稳定，采用7809稳压集成稳压块向CD4013集成电路提供9伏稳定电压。
在夜间，由电网的低谷电给蓄电池2充电时，变压器LT的220V绕组（高压端）作为输入端与电网相接。
此时D1、D2起全波整流作用，在和蓄电池相连的两点之间形成约15伏的直流峰值电压给蓄电池2充电。
低功耗单片微处理机IC3，型号为4EC8700，内含中央处理器，算术逻辑单元，输入输出口6个，只读存储器8KB、读写存储器256B，锁存器和电压鉴别器。
它仅仅处理与时间有关的数据，可以根据预先设定的时间程序输出高、低电平。
经三极管VT6去驱动继电器KA1，控制电网对用电器供电与否。
到了夜间的低谷电时间段开始时，它输出高电平。
到了低谷电供电结束的时间时（即白天峰电供电开始的时间），它输出低电平。
在阳光照耀的白天，光伏发电装置给两组蓄电池充电，并通过蓄电池1逆变后对用电器供电。
在蓄电池1连续提供电能的时间里，由IC5及周围元件组成的欠压转换电路也一直在工作中。
蓄电池1的电压为12V时，IC5的3脚输出低电平。
继电器KA3得电，KA3-2的常开触点闭合，逆变电路由蓄电池1供电工作。
同时，触点KA3-1断开，时间控制电路失控，继电器KA1处于常态。
即KA1-1处于断开状态，KA1-2的常闭触点也是处于闭合状态，它们不受时间的控制，从而，逆变电路一直处于工作状态。
如果遇到日照时间较短的白天，或者用电量偶然增大，或者次日上午没有日照的天气等，蓄电池1最终不能满足供电时，蓄电池1的端电压必然下降，当其电压下降10%左右时，IC5的3脚输出高电平，继电器KA3断电，触点KA3-1闭合，时间控制电路工作。
如果此时是白天的峰电时间，单片机IC3输出低电平，VT6截止，继电器KA1仍处于常态。
同时，KA3-2的常开触点断开、常闭触点闭合，逆变电路转为由蓄电池2供电工作。
如果此时是夜间的低谷电时间，单片机输出高电平，VT6饱和导通，继电器KA1得电。
KA1-2的常闭触点断开，逆变电路停止工作；KA1-1闭合，由电网的谷电给用电器供电。
同时KA1-2的常开触点闭合，充电电路处于待工作状态。
充电电路是否工作取决于蓄电池2是否需要充电。
如果遇到阴雨光伏供电优先的全自动节电器电路设计江苏食品职业技术学院机电系张康康高旋石高亮王玉林蔡可健［摘要］电网在额定负载附近运行时的效率最高。
昼夜负载相差较大的电网，存在着很大的节能空间。
调节供电负荷，可以提高电网的供电效率。
光伏发电受天气的影响，不能全天候供电。
本文设计的一种“光伏供电优先的用电调节器”，除了优先使用光伏电之外，还能自动地把夜间的低谷电储存到白天使用，不仅进一步提高了电网的供电效率，而且也为用户节约了电费开支。
该电路采用单片机控制，能够全自动地蓄电、供电及欠压切换，达到了智能方案的最优化，实现了真正意义上的“全自动”。
［关键词］节电器单片机光伏电逆变器充电作者简介：蔡可健（1959-），男，江苏沛县人，教授，研究员级高级工程师，从事“电工电子”教学及其开发研究，在控制技术方面获专利多项，在（EI）核心期刊发表论文多篇。
（下转第268页）——267科技信息连绵的天气，蓄电池1一直得不到光伏充电时，就一直是在白天由蓄电池2逆变后供电，到了夜间由电网的谷电给蓄电池2充电，同时又给用电器供电。
偶尔，在白天用电量增大，蓄电池2最终不能满足供电时，蓄电池2的端电压也必然下降，当其电压下降10%左右时，由IC4及周围元件组成的蓄电池2的欠压转换电路开始工作。
IC4的3脚输出高电平，继电器KA2得电。
KA2-2常开触点闭合，用电器与电网接通，和逆变电路分离，同时KA2-1断开，欠压转换电路实现了自锁。
即使短时间内蓄电池2的端电压回升起来，欠压转换电路也不会再反动作。
到了夜间的低谷电时间段开始时，由于单片机输出高电平，KA1-2的常闭触点断开，继电器KA2被迫断电，使得KA2-1、KA2-2恢复常态。
所以，电网能够给蓄电池2正常充电及对用电器供电。
蓄电池1不能满足供电的时候，也一定是光伏发电关闭的时候。
所以，蓄电池1的欠压转换电路一旦断电，晶闸管VT5立刻阻断。
即使短时间内蓄电池1的端电压回升起来，欠压转换电路也不会再反动作。
到了白天的光伏发电正常时，同时蓄电池1也被光伏电充电到12V 的时候，蓄电池1的欠压转换电路才能正常工作，这时电路又转为由蓄电池1提供电能。
5、时间设定时间程序的写入及写入时的显示是通过电子键盘SB1-7及液晶显示屏LCD 来完成。
电子键盘SB1-7与单片机各脚的连接如图3所示。
图3电子按键与单片机的连接图（1）时间调校。
正常情况下，液晶显示屏LCD 显示的是正常走时状态。
按住“校时”键，同时分别按“周”键，调校星期；按“时”键，调校小时；按“分”键，调校分。
（2）定时调校。
按1次“定时”键，液晶显示屏LCD 开始显示定时状态。
这时可设定每天准备使用低谷电的开始时间“ON ”和结束时间“OFF ”。
连续按“周”键，调校每周的控制形式，液晶显示屏显示出一、二、三、四、五、六、日七个字样时，表示按每天定时控制，即所设定时间按每天24小时循环工作。
再连续按“时”键，调校时；连续按“分”键，调校分。
当调校完第一次的开始时间“1ON ”后，再按一次“定时”键，依照相同的方法调校第一次的结束时间“1OFF ”。
依次再按“定时”键，液晶显示屏LCD 的左下方依次显示（2ON 、2OFF ，……9ON 、9OFF ），分别调校每天的第二次的开始时间和结束时间，第三次的开始时间和结束时间等。
本电路只用其中一个时段就可以了，其余应按“取消”键将它们冻结起来。
调校完毕后，按一下“校时”键，显示屏恢复正常的显示走时状态。
按“控制选择”键，可以把按设定时间的自动控制转换为随机的手动控制。
6、结束语能够实现上述功能的电路并不是惟一的，按照本文给出的电路模式也可以设计出很多种形式的电路。
