毕业论文_太阳能家用供电系统的设计㊣精品文档值得下载

年，即使全用太阳能发电供给全球能源，占地也不过为万平方公里万平方公里万平方公里。

万平方公里才占全部海洋面积或全部沙漠的，甚至才是撒哈拉沙漠的。

因此这方案是有可能实现的。

另是天上发电方案。

早在年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想，准备在同步轨道上放个长公里宽公里的大平板，上面布满太阳电池，这样便可提供万千瓦电力。

但这需要解决向地面无线输电问题。

现已提出用微波束激光束等各种方案。

目前虽已用模型飞机实现了短距离短时间小功率的微波无线输电，但离真正实用还有漫长的路程。

随着我国技术的发展，在年，中国有三家企业进入了全球前十名，标志着中国将成为全球新能源科技的中心之，世界上太阳能光伏的广泛应用，导致了目前缺乏的是原材料的供应和价格的上涨，我们需要将技术推广的同时，必须采用新的技术，以便大幅度降低成本，为这新能源的长远发展提供原动力。

世界目前已有近家公司生产太阳能电池，但生产设备厂主要在日企之手。

日本的生产水平处于世界领先水平。

太阳能发电技术位居世界前列的德国，在巴伐利亚州法兰哥尼亚地区的阿恩施泰因建成大型的太阳能发电场，其发电功率为兆瓦，可以同时满足户家庭的用电需要。

这座太阳能发电场占地公顷，将拥有套太阳能发电装置。

它由两家私人企业联合策划，建成后发电功率是目前世界上最大的兆瓦风力发电站的两倍多。

这两家企业计划完全通过私人购买的方式，筹集建场所需的万欧元。

个人购买套太阳能发电装置的需要先投资万欧元。

据调查，这种集资建太阳能发电场的全新途径在德国有着广阔的发展前景。

年第次石油危机的爆发对日本产生了重大影响，石油危机终结了日本经济高速增长的时代。

此后，日本政府提倡节省能源，加强新能源开发，放宽能源限制，大力开发新能源，采用太阳能风能燃料电池氢能超导能等。

日本正在极力谋求多角度全方位的能源安全措施，通过这些努力来保护环境，构筑新层次的可持续发展的社会。

在替代能源和节能技术的研发上，日本舍得投入，力图确保未来能源科技的制高点，推出新阳光计划，每年拨款多亿日元研究再生能源技术能源输送与储存技术等。

经过多年的苦心经营，日本成为世界上能源利用效率最高的国家之为美国的倍。

日本的太阳能技术全球独领风骚，年日本的太阳能发电量占全球总量的。

以色列在太阳能的利用和研究方面，不但受到政府，研究机构和企业的高度重视，还与欧美等国家和地区有着广泛的合作关系，使以色列在此领域直保持了世界先进水平。

美国在太阳嫩光电技术发展与应用过程中，政府和民间重视研究，开发和推广新技术以降低经济成本。

除了政府支助研发，还建立了数目可观的技术商品化示范项目。

依靠强有力的技术支撑，美国的太阳能技术逐年提高。

中国太阳能发电经过多年的发展，取得了许多显著的进步。

但由于基础薄弱，在太阳能发电的发展的过程中，面临了许多问题，例如，并网发电成本高，技术落后，政府激励措施不足，科研力度不够等诸多困难。

随着可再生能源法的正式实施，与以往相比，具有可持续发展的太阳能发电正面临着更大的发展机遇。

太阳能发电产业和相关科研机构应抓住这契机，制定个系统可行的规划，逐步解决现有困难，早日使其在全国乃至全球广泛的施行，为可持续发展战略做出贡献。

本文主要工作本文主要研究利用太阳能，为家庭供电，不仅要在理论上行得通，而且当此系统应用到现实生活中的生活，也是要完全胜任的，无论是软件方面，还是硬件方面，都能满足绝大多数家庭的需要。

包含了原件的选择与系统的设计，同时考虑到了连续阴雨天太阳能电池板无法正常工作，利用市电备用来解决这个主要问题，同时选用了些免维护的原件，大大的减少了采用的供电系统为家居生活带来的不便于麻烦。

也考虑了蓄电池的容量问题，在容量上提供了的预留空间。

本文亦介绍了太阳能发电系统各个部件的工作原理，主要是交直流逆变以及控制器的工作模式，工作程序等。

太阳能发电原理太阳能电池板的发电原理太阳光照在半导体结上，形成新的空穴电子对，在结电场的作用下，空穴由区流向区，电子由区流向区，接通电路后就形成电流。

这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，种是光热电转换方式，另种是光电直接转换方式。

光热电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成过热蒸汽，再驱动汽轮机发电。

前个过程是光热转换过程后个过程是热电转换过程，与普通的火力发电样太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵倍座的太阳能热电站需要投资亿美元，平均的投资为美元。

因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。

光电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光电转换的基本装置就是太阳能电池。

太阳能电池是种由于光生伏个欠压标志，声光报警，开启市电备用。

其异常情况处理子程序流程图如图所示。

夜间异常情况主要是出现欠压状态，当采样到电压处于欠压状态，则产生个欠压标志，声光报警，开启市电备用。

如出现其它情况，说明电路出现故障。

异常情况处理子程序流程图如图所示。

入口入口是否正常工作标志是否正常工作标志是否欠压标志是否欠压标志绿灯灭红灯亮黄灯灭绿灯灭红灯亮黄灯亮绿灯灭红灯灭黄灯亮绿灯灭红灯亮黄灯灭声音报警返回声音报警故障处理声音报警返回过压标志否否是是图白天异常情况处理流程图图夜间异常情况处理流程图结论本次毕业设计以太阳能家用供电系统为研究对象，设计了种太阳能家用供电系统控制器，此控制器具有自动稳压调压功能电路故障自动报警市电备用，以保证设备不断电还具有过压欠压保护等功能。

本设计先是对太阳能电池板蓄电池变换器逆变器等太阳能家用供电系统组件进行分析，通过方案比较设计太阳能家用供电系统控制器，基本实现预期目标。

本设计取得了些进展，市电备用切换过压欠压保护声光报警功能，同时还产生两路的方波作为逆变器的驱动信号，运行可靠。

但也存在些问题，如电路电源工作稳定性还未达到预期目的，所以提高系统的效率和可靠性，改善控制效果是下步研究的内容。

此外还可以进步深入研究，如输出正弦波电压供照明负载保护输出显示等其他控制功能的实现，并往与市电并网方向发展。

参考文献苏亚新新能源与可再生能源概论化学工业出版社王俊鸣美国三箭齐发发展可再生能源，浙江能源冯垛生太阳能发电原理与应用人民邮电出版社吴国楚光伏电站中蓄电池的作用及选型青海科技年第期朱小同蓄电池快速充电的原理与实践年月第版陈维等光伏发电系统中逆变技术应用及展望电力电子技术，李安定太阳能光伏发电系统工程北京北京工业大学出版社，车孝轩太阳能光伏系统概论武汉大学出版社林忠岳现代电力电子应用技术北京科学出版社沈辉，曾祖勤太阳能光伏发电技术北京化学工业出版社，赵宏娟光伏发电系统中逆变电源的原理与实现科技论坛年第期李春鹏太阳能光伏发电综述电工材料张蔚宏张永忠光伏电站铅酸蓄电池容量恢复的措施光伏与工程致谢本文的研究工作是在我的导师片兆宇副教授的精心指导下和悉心关怀下完成的。

从论文选题查阅文献资料撰写文章，到最后定稿，无不倾注着导师的大量心血和汗水。

导师渊博的知识严谨的治学态度敏锐的思维锐意进取的创新品质执著的敬业精神以及诲人不倦的育人风格，使学生受益非浅。

两年多的研究生学习生活中，导师还竭尽所能为我的论文完成提供便利条件，这是我的论文能按时完成的有利保证。

谨在此表达我深深的谢意，能成为名合格的大学生，我要感谢所有曾经帮助过我的老师与同学们，是你们的帮助，才有今天的我。

同时，更要感谢长春工程学院给我这样个平台来完善自己，强化自己，使自己成为名能为社会作出贡献的青年。

我要深深感谢二十几年来，我的父亲母亲在学业上对我无尽的鼓励鞭策和支持，使我能顺利完成学业，最后，谨向参加本论文评阅和答辩的各位专家学者致以最诚挚的谢意，目录绪论家用太阳能供电的意义与背景太阳能发电研究现状与前景本文主要工作太阳能发电原理太阳能电池板的发电原理太阳能蓄电池的原理逆变器的工作原理太阳能家用供电系统的设计家用太阳能供电系统组成家用太阳能供电系统组成原件介绍需求分析系统设计软硬件的选择硬件的选择软件的设计结论参考文献致谢绪论家用太阳能供电的意义与背景随着全球经济的发展，人类环境保护意识的增强以及传统能源的日益枯竭，人们迫切的需要寻找种新型的清洁的能源以代替由煤炭，石油，天然气组成的传统能源。

太阳能就是种可再生的新型能源，太阳能发电，不会产生任何废料，也不会排放任何气体，对环境没有任何影响，是种完完全全清洁的能源，如果太阳能能够取代传统能源，那么对人类的可持续发展是有很深远的意义的。

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。

地球轨道上的平均太阳辐射强度为。

太阳是个巨大久远无尽的能源。

尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量约为的亿分之，但已高达也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于万吨煤。

太阳能既是次能源，又是可再生能源。

它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。

但太阳能也有两个主要缺点是能流密度低二是其强度受各种因素季节地点气候等的影响不能维持常量。

这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。

太阳能的能源是来自地球外部天体的能源主要是太阳能，是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。

随着社会生产的日益发展，人类对电的需求每年以很大幅度增加，进而对能源的需求也迅速增长。

全世界对能源的消耗在年约为亿吨标准煤，而在年，这种消耗达到了吨标准煤，即年间增长了，并预计，到年全世界对能源的消耗会达到亿吨标准煤。