能电池工作电压电流与日照关系曲线图太阳能电池功率与电压日照关系曲线图图所示的太阳能电池的伏安特性，由图上可以看出太阳电池可以近似的看做种典型的直流电源，它随着日照强度的增加，太阳能电池组件的短路电流明显的增大，而电池的开路电压只是略微的发生变化。而每条曲线，也就是每种日照强度下太阳电池都有个唯的最大功率点。榆林学院本科毕业设计论文电池结温与环境温度的关系太阳能电池结温和环境温度的关系依赖于日照强度，其关系如下所示式中为电池温度为外界环境温度为日照强度为根据阵列支架结构实验所得系数对于通常结构的支架般取。太阳能电池的电压电流特性是在忽略太阳能电池内部些小的串联和并联电阻以后的特性，可以表示为式中，分别为太阳能电池组件得输出电压与电流分别为太阳能电池得短路电流和结反向饱和电流为玻耳兹曼常数为太阳能电池得绝对温度为电子电荷量。由图可知特性是非线性的，并存在最大功率点，并且最大功率点也随日照强度和太阳能电池温度变化而变化。因此，为了获得太阳能电池得最大输出，最大功率点跟踪是非常必要的。本次试验中的太阳能电池采用碧辟佳阳太阳能有限公司生产的单晶硅太阳能电池组件，型号为，太阳能电池组件参数如表表电池组件技术参数开路电压短路电流额定电流额定电压最大系统电压峰值功率功率输出偏差单片太阳能电池数目的确定总共需要的电池板方阵计算公式为ηη负载的功率蓄电池放电效率的修正系数通常取峰值日照时数，其值与辐照强度的值基本相同，这里取η方阵表面由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数，通常可取η方阵组合损失和对最大功率点偏离以及控制器效率的修正系数，通常可取太阳能光伏水泵系统设计包括水泵蓄电池等回路的损失率通常取。所以电池板方阵功率为太阳能电池板个数取整数考虑到连续阴雨天后系统能够在较短时间内让蓄电池再次充满，可以适当考虑略微放大方阵的容量，但是在上面的计算中我们仍是以辐照最低月为准，在其他月份的发电量都有很大的余量，所以针对方阵容量进行略微放大即可，因此选用块型号为的太阳能电池组件即可满足本次试验的需求。对于光伏发电而言，气据实验室测定，对于般的晶体硅太阳电池，在标准测试温度以上，温度每升高，太阳电池的转换效率下降约。榆林地处陕北地区，冬季非常寒冷，各月的月平均气温在至之间，极端最低气温曾达左右夏季，高温炎热，各月的月平均温度均在以上，历年日最高气温超过的日数有天，极端最高气温曾达到。榆林市气候分析如附件。本章小结由于此次设计在学校进行考虑到试验成本和技术要求，本次实验用台简易直流水泵作为太阳能光伏直流水泵系统的负载，因此系统比较简单。本章介绍了太阳能光伏直流水泵的主要部件组成结构及其，并且描述了太阳能光伏直流水泵的工作原理。对太阳能光伏直流水泵进行了理论他还是抽出宝贵的时间给予我学术上的指导和帮助，从而使我从这次设计过程中获取了许多专业方面的知识。李老师的言行，细心耐心，以及他对学生认真负责的态度和对工作勤勉的作风是我永远学习的榜样。在此，谨向老师致以深深的敬意和由衷的感谢,在此我还要感谢帮助过我的同学，没有你们，我是无法顺利的完成论文。在你们的细心的帮助和我们共同探讨下，这篇论文才得以顺利完成。非常感谢你们，衷心祝愿你们都有个美好的明天,在论文即将完成之际，在这里请接受我对帮助过我的老师同学的最诚挚的问候和最衷心的祝福,最后，衷心感谢在百忙之中抽出宝贵的时间审阅本论文的专家教授，欢迎审阅的专家们给予我指正,最后，向审阅本文的老师致敬,榆林学院本科毕业设计论文参考文献赵争鸣，刘建政太阳能光伏发电及其应用科学出版社,王建华电气工程师手册北京机械工业出版社出版,王长贵，王斯成太阳能光伏发电实用技术化工工业出版社，刘德雨著水泵技术问答水利电力出版社出版,徐品弟，柳厚田铅酸蓄电池基础理论和工艺原理上海科学文献技术出版社，第版惠晶，方兆辉新能源转换与控制技术北京机械工业出版社出版,卢民，黄国华太阳能光伏水泵系统的研究西安交通大学学报苏建徽光伏水泵系统及其控制的研究合肥合肥工业大学,太阳能光伏水泵系统设计附录榆林气候背景分析图片来自榆林市气象网榆林学院本科毕业设计论文附录元器件的选择名称型号规格件数太阳能电池板峰值功率短路电流蓄电池额定电压控制器额定电压最大充电电流水泵的计算，首先根据提供的额定功率的直流水泵计算它的耗电量，根据水泵的消耗来计算蓄电池的容量并且合理的选择蓄电池，同时根据水泵的消耗来选择太阳能电池组件和控制器。榆林学院本科毕业设计论文光伏水泵系统的的保护功能设计由于光伏水泵要长期工作在环境恶劣的条件下，长时间处于无人看守的状态下，容易出现各种故障。为使太阳能光伏水泵能够长时间可靠稳定的工作，必须要设置多种保护电路以保证系统出现故障时不会出现硬件损伤，并且能够自行恢复和运行。由于目前大多数系统都是采用单片机进行数字控制，因此可以采用软硬件相结合的方式实现各种保护功能。这样设计的保护系统具有硬件系统的快速性，同时也具有软件保护系统的灵活性和可靠性。因此本次的设计同样采用多种保护措施由于本次设计是简单的太阳能光伏水泵系统设计，主要进行太阳能的有关计算，因此软件部分并不是主要的研究问题。过流和短路保护太阳能光伏水泵系统使用的是直流电机，直流无刷电机在刚启动时，由于转速很低，绕组的反电势还没有建立起来或者很低，则此时直流无刷电机的相电压平衡方程有相此时反电势近似等于，则上式可变为相那么此时流过绕组的相电流将会非常大，如果电机的转子是永磁体，可能会造成永磁体失磁，造成电机的损坏，因此必须采用些措施来抑制绕组的过电流。本此太阳能光伏水泵系统采用过流保护。低日照保护在太阳能光伏水泵系统工作中，由于天气阴晴不定等原因会造成日照强度的降低，此时太阳电池阵列的输出功率自然会很小，因而会造成水泵电机的转速下降，水泵的扬程也同样达不到实验的要求，造成光伏水泵系统无法进行正常的工作，所以必须设计低日照保护来维持光伏水泵系统在低日照下同样能正常工作。从太阳能电池的伏安特性曲线可知，当日照强度很小时，转速就会随之而减小，太阳能光伏水泵系统设计因此电机的转速变化反映了日照强度的改变，在程序中检测电机的转速，当转速低于事先设定的阈值时，就视为水泵处于低日照状态，电机此时要停止运行，并调用延时子程序，在延时段时间后，重新启动光伏水泵抽水。以上保护是利用了系统自身带有的特殊功能，无须另加电路，这样就进步简化了硬件电路设计。系统除了具有上述些保护功能外，还具有光伏水泵系统特有的低频低日照打干等保护功能。对于泵类负载，当转速低于下限值时，光伏阵列所提供的能量绝大部分都转化为损耗，如果长期低速运行，会引起发热并影响水泵使用寿命，因此，本系统设计了低频保护，由于低频低日照打干等功能都是由软件来完成，而本次设计只是简单的太阳能光伏水泵系统，因此不须增加硬件电路，故系统结构简单。榆林学院本科毕业设计论文总结本课题是以直流水泵作为负载的个太阳能光伏直流水泵系统，先后对太阳能光伏直流水泵的组成及原理进行介绍，以理论计算为基础的套太阳能光伏直流水泵系统，然后根据实验通过实验数据数据对水泵系统进行实际分析，利用实验室的实验器材测试了太阳能光伏直流水泵系统的实际工作性能，并与理论计算的数据进行对比，次来确定理论与实际之间的误差，为以后的研究提供了些可靠的实验数据和理论依据。由于此次实验简单，并且技术不是很完善，因此本系统还有许多需要完善的地方太阳能电池的转换效率较低，实验器材简陋，通过开发新的太阳能材料，和研究太阳能转换效率的些问题，希望在转换效率方面能有所提高。由于蓄电池蓄电池在整个太阳能光伏直流水泵系统中成本占很大比重，因此研究没有蓄电池的太阳能光伏直流水泵有很大的意义。由于本次设计在学校进行，所以误差很大，需要更精密的实验器材来进行试验。太阳能光伏直流水泵目前处于研究阶段，使用程度还不是很高，但是随着人类社会的不断进步，人们对自己的生存环境要求越来越高，建设绿色家园已成为人们的普遍共识，因此具有巨大社会效益和经济效益的光伏水泵系统是光伏技术中最具应用前景和市场前景的应用系统之，随着科技的发展和光伏技术自身的发展，光伏水泵技术正在不断的进步。光伏水泵也会更多地进入人们的视野。太阳能光伏水泵系统设计致谢值此论文完稿之际，向所有关心和支持我的老师同学和朋友表示衷心的感谢,此次设计完全是在榆林学院李老师的悉心指导下完成的，承蒙李老师的亲切关怀和精心的学术及施工方面的指导。我倍感荣幸。在撰写论文期间，我的导师李增生院长对我的帮助与影响很大。他以其渊博的学识，严谨求实的治学态度自始至终热情严格地指导了本课题的所有工作将使我受益终生。在此，谨向李老师表示最为诚挚的谢意和美好的祝福。虽然李老师的工作非常繁忙，具有强烈的非线性，当然作为光伏阵列负载的水泵它的驱动电机也具有非线性性质。在这种情况下要想使水泵在任何日照下都能发挥光伏阵列的最大潜力，就需要加个适配器，来使电源和负载之间能够稳定高效的工作。适配器的主要内容是最大功率点跟踪器以及些保护设施。根据实验的需要，按经济性和可靠性的原则，本实验选择的是的直流水泵。榆林学院本科毕业设计论文简单的直流光伏水泵系统如图所示图简单直流光伏水泵系统本课题所研究的内容通过对国内外太阳能光伏水泵的有关文献和资料可以看出人们对太阳能水泵方面的研究，目前太阳能光伏水泵主要去应用在陕北等些太阳能资源丰富地区，这与普及太阳能光伏水泵的目标有很大差距。太阳能主要是太阳能的电池的价格比较高，在技术上还有些问题。本课题主要是对太阳能光伏