便携式光伏发电箱的设计.doc

便携式光伏发电箱的设计.txt男人的话就像老太太的牙齿，有多少是真的？！问：你喜欢我哪一点？答：我喜欢你离我远一点！执子之手，方知子丑，泪流满面，子不走我走。诸葛亮出山前，也没带过兵！凭啥我就要工作经验？ 本文由dcgwsh贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 科技信息 计算机与网络 便携式光伏发电箱帕设计 南京信息职业技术学院微电子学院 陈羽 摘要】外出旅游时，在没有电源情况下，便携式光伏发电箱可以实现手机、手电筒、剃须刀的能量补给及夜晚照明。本文介绍了光 伏发电箱控制器和逆变器的关键技术，分析了硬件和软件的设计方法，具有一定的市场潜力。 关键词便携式光伏发电箱 保护点 引言 硬件设计 能源是人类社会存在和发展的重要物质基础。目前的世界能源以 煤炭、石油和天然气等化石能源为主体。而化石能源是不可再生的资 源，并且在生产和消费过程中产生大量污染物，破坏生态环境。太阳能 作为一种新型能源，以其资源丰富、清洁环保、受地域限制小等优点，已 经得到了广泛的应用【】。 当人们外出旅游时，特别是到偏远的地方，往往会碰到没有电源情 况。此时，一些需要充电的生活用具，如手机、手电筒、剃须刀等等无法 进行正常的能量补给；还有照明设备以及娱乐设备等不能正常使用，这 给旅游生活带来了不便。为了解决这个问题，按照技术规范的要求，设 计了一款性能优异、电路简单、故障率低的便携式光伏发电箱，具有一 定的市场潜力。 系统概述 便携式光伏发电系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器和逆变 器部分组成。其结构如图所示。 硬件设计分为控制器和逆变器两大部分。实现对蓄电池的充电和 保护以及产生的交流电供负载使用。隔离电路主要防止模块电路 之间的干扰，其框图如图所示。 控制器的设计 控制器采用了单片机作为核心控制单元，采用管作为 充、放电控制管和保护管，减小了系统功耗和开关工作速度。为实现可 靠工作，对管的驱动采用光电耦合方式，有效实现数模信号的隔 离。 由于肖特基二极管比普通二极管具有管压降低、功耗小、电荷存储 效应小等特点，因此，电路中采用肖特基二极管作为防反充二极管，防 止蓄电池向太阳能电池反向充电。 系统初始上电工作时，单片机通对太阳能电池端电压进行采样，如 电压很低或为零，则需要蓄电池向负载供电，此时，管导通；否则， 管截止。 逆变器的设计 用单片机实现调制，可改善输出电压的品质。它不仅有 多路转换电路、两种输出，还具有六路输出的波形发生器 ），特别适用于控制三相交流电机和各种桥式逆变电路。另外，单 片机还具有外部保护中断，可对逆变器的过流、短路、过压等做实时保 护，并具有可编程的死区时间设定功能，只要将脉宽调制信号所对应的 脉冲宽度输入相应的寄存器，即可实现正弦波脉宽调制。 单片机对电源质量要求十分严格，只有波形稳定清晰的电源才 能使单片机上电复位，否则无法上电复位，则晶振不起振，单片机就不 工作，而一般的变压器输出的电流杂波相当多，质量差。因此不能直 接将其供给单片机，而一定要经过等稳压后得到波形较好的电源 才可以使用四。 全桥逆变完成直流到交流的变换；滤波电路滤除谐波成分以获得 需要的交流电；单片机和隔离驱动构成控制电路完成对逆变桥中开 关管的控制并实现部分保护功能。 软件设计 对系统性能的影响除了硬件电路外，软件的设计也在很大程度上 影响了系统的可靠性和充电的效率。本设计中的软件设计采用了动态 跟踪技术，单片机循环检测太阳能电池端电压、蓄电池电压、负载电流 等，根据所得参数对蓄电池实现过充和过放的保护；此外产生实时的 波形，使交流输出正弦波有足够好的品质。 图光伏发电系统 在几个组成部分中，控制器的作用是对系统运行状态进行数据采 集和监控，控制整个系统充放电回路的状态，配以输入、输出、显示、控 制等外围电路，保证供电系统能在无人值守的情况下可靠地运行。 逆变器是将直流电变换成交流电，供常规负载使用。其要求一是效 率高，特别是在低负荷下供电时，仍须有较高的效率，这是独立光伏系 统专用逆变器性能优于通用逆变器的特点；二是输出电压的失真度低。 当逆变器的输出电压为方波或非正弦波时，在输出电压中除基波外还 有高次谐波。高次谐波电流在电感性负载上产生涡流等附加损耗，导致 部件严重发热，不利于电器设备的安全运行。 外观设计 光伏发电箱的长和宽根据太阳能电池板的大小而定，其高度根据 蓄电池的直径而定。箱体中的备用空间可放一些备用物，如灯泡、充电 器等等。主板上应留有灯泡接口和插座，这样，夜晚将灯泡拧至接口上 就可以使用了；插座可放一对两孑和一对三孔的，便于交流输出， 结构如图所示。 堆栈保护 正弦渡脉宽计算 渡，搜生 图光伏发电箱结构图 出栈 中断逶回 图系统软件框图 系统软件由主程序和中断服务程序两部分组成。中断服务程序完 成逆变电路的实时产生，并对系统工作异常情况提供保护措施。 主程序除了完成微处理器的初始化工作外，还随时采样蓄电池的电压、 图硬件系统框图 电流等参数。并对系统操作实行监控，完成故障的 （下转第页） 一一 万方数据 科技信息 音体美 高职恤胄妁学生人文素质培荠昀作用 南京铁道职业技术学院苏州校区 陈补林 杨涛 摘 要】加强高职院校人文素质教育是高等教育改革和发展的趋势。本文采用文献资料法、调查问卷法等研究方法，通过对人文素 质含义的理解及人文素质在高职教育中的地位，阐述了高职体育对学生的人文知识、人文思想、人文精神等方面作用。旨在明确体育 是高职院校中培养学生人文素质的重要手段和途径，达到培养高素质技能应用型的人才的目的。 关键词高职院校 体育 人文素质 作用 前言 学方法、手段对挖掘学生的创造性很重要。 增强学生的人文思想 高等职业技术教育是高等教育的重要组成部分，教授的目的不仅 是传授必需的知识和技能，而且更重要的是通过教学促进学生能力的 发展，为社会培养出既有一定的职业素质，又有崇高的社会责任感和使 命感的人才。体育作为高职院校的一门基础课，对培养学生人文素质有 着重要作用，有利于高职院校对人才培养的定位。 人文素质的含义 人文素质是指人们在人文方面所具有的综合品质或达到的发展程 度。现代的“人文主义”，在很大程度上是作为“科学主义”、“金钱拜物 教”的对立面而出现的。它相对于“科学主义”，强调的是关注人的生命、 价值和意义的人本主义；相对于“工具理性”或“技术理性”，强调的是价 值理性和目的理性；相对于实用主义，强调的是注重人的精神追求的理 想主义或浪漫主义。“科学”、“实用”与“人文”、“理想”是人类生存和发 展不可或缺的两个价值向度。二者的根本区别在于：“科学”重点在如何 去做事，“人文”重点在如何去做人；“科学”提供的是“器”，“人文”提供 的是“道”。只强调其中一方面，或用“做事”的方式“做人”，用“做人”的 方式“做事”，都会给人们带来麻烦。 人文素质在高职教育中的地位 改革开放后，我国的教育事业得到了迅猛发展。为了适应时代发 展社会进步以及建立社会主义市场经济体制的新要求，年，中共 中央、国务院关于深化教育改革，全面推进素质教育的决定明确提 出：“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，普 遍提高大学生的人文素质和科学素质。”可见人文素质教育是高职院校 教育的一条主线，是培养人才的基础。一个人只有保持对社会的责任 心，对人的关心和爱心，他的职业才有意义，才会对社会进步、民族振兴 做出贡献，才会作为一个独立而完整的“人”而立足于社会。因此，人文 素质教育在高职院校教育中具有基础性地位，高尚的人文修养和良好 的职业素养共同作用才能塑造一个大写的“人”，一个对社会有益、对自 身有利的“人”。人文素质教育实际上是让学生养成一种怀疑和宽容的 态度、树立多元的价值观念，从而使学生不但在技术上成人，而且在精 神上成人，这应当是高等职业技术学院培养人才的最终目标。 体育对学生人文素质培养的作用 提高学生的人文知识 培养学生求知好学的优良品质 体育作为一门综合性学科，它其中包含了多种文化的内涵。通过体 育教学手段，除了使学生增强体质外，更能使学生了解体育理论方面的 知识，如锻炼身体的方法、体育运动损伤与防治、体育比赛的规则裁判 法等等，满足学生的求知欲，使学生能够掌握体育文化知识。 促进学生的智能发展 篮球教学中投篮命中率能培养学生的准确能力，短跑的起跑能够 培养学生的快速反应能力，学习太极拳动作可以促使学生记忆力在潜 移默化中得到增强和发展等等。因此，学生的智能水平的发展可以通过 体育教学不断提高和发展。 挖掘学生的创造性 在教学改革不断推进的时代，在新课标实施的阶段中，体育课要充 分发挥以学生为主体，就要求教师在教学中不断的引导、启发学生自主 编排、设计场地、制作器材等等，充分挖掘学生的创造性，因此教师的教 （上接第页） 结论 培养学生助人为乐、团结协作的好思想 在体育课教学中需要学生之间相互帮助、相互配合、以好带差，共 同进步。体育教师可以要求身体素质、协调性好的学生帮助身体素质偏 差的完成教学任务；教育学生在课堂上要做好人好事，帮助有困难的学 生解决问题；同时不断教育学生关心集体、热爱集体、为集体争荣誉，从 而培养学生尊重别人、团结协作、为他人服务的意愿和行为。 培养学生的终身体育意识 体育教学的理念是树立健康第一的指导思想，培养终身体育意识。 通过教学中的学生，在锻炼了身体的同时，也教会学生掌握锻炼身体的 方法和手段，培养学生终身体育意识，让学生逐步达到自我发展、自我 完善的目的。 培养学生的人文精神 培养学生坚强的意志品质 体育课的学习是比较辛苦的，比较累的。这就要求学生必须要有吃 苦耐劳的精神，必须具备不怕困难、勇往直前的品质。在体育教学中教 师要教育学生克服困难、坚持不懈的完成教学任务，教育学生面对失败 挫折具备一定的承受能力，从而培养学生胜不骄、败不馁、顽强拼搏的 优良作风。 培养学生的审美意识和爱好 体育教学不仅要讲授动作技术，而且还要教会学生在动作技术学 习中去体会美、鉴赏美。在健美操和体操等教学中对美的表现是比较强 的，这就要求学生时刻把美蕴藏在动作中，培养学生具有审美意识和爱 好，让学生亲身体会美的深刻含义。 培养学生的劳动精神和敬业教育 体育教学的学习过程是脑力与体力的有机结合，通过反复锻炼可 以使学生强健体魄，更好的掌握技能，为以后从事各项工作打下良好的 身体基础。同时对一项劳动技能的掌握同样也是需要多次实践，从而教 育学生树立劳动光荣的思想，培养学生爱岗敬业的精神。 结论 总之，高职院校人文素质的发展将会为我国培养出既有“就业”技 能，又有“做人”本领的全面、和谐的建设者和接班人。体育教学在高职 院校人文素质教育中占有重要的地位，因此体育教师要认真学习教育 理论和体育理论，重视学生的人文素质教育，为培养高职院校高素质技 能型人才而努力。 参考文献 颜鲁信高职教育必须重视人文素质培养甘肃联合大学学 报（社会科学版），（） 刘红对高职院校人文素质教育的思考渭南师范学院学报， （） 吕景章，昊桂兰论高校体育教学与大学生人文素质的培养 山西师大体育学院学报，（） 李晓红试论体育在高校人文素质教育中的作用四川体育 科学，（） 识别和自诊断】，其框图如图所示。 参考文献 黄海宏阳能控制器设计电源技术应用，（） 便携式光伏发电箱实现了太阳能电池板对蓄电池充电及保护，并 且将直流电转换交流电提供给负载，它具有体积小、重量 轻、无噪音、便于携带、性能稳定、负载适应性强和效率高等特点。同时， 具有过压关断保护、欠压关断保护、过载保护、短路保护、反接保护的故 障保护功能，使用安全可靠。 吴国楚独立光伏系统中的逆变器产品及研发， 张鹏小功率智能太阳能控制器的设计现代电子技术， ： 、佩石光效光伏逆变器的研制新能源，（儿）： 张艳红新型太阳能控制器的研制节能，： 万方数据 一 便携式光伏发电箱的设计 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 陈羽 南京信息职业技术学院微电子学院 科技信息 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 2009，(36) 0次 参考文献(5条) 1.黄海宏 24V/5A阳能控制器设计 2006(5) 2.吴国楚 独立光伏系统中的逆变器 2004 3.张鹏.王兴君.王松林 小功率智能型太阳能控制器的设计期刊论文-现代电子技术 2007(18) 4.孙佩石 光效光伏逆变器的研制 1999(11) 5.张艳红.张崇巍.吕绍勤.张兴.林闽 新型太阳能控制器的研制期刊论文-节能 2006(2) 相似文献(10条) 1.期刊论文 郭泽.徐林.彭小静.刘锋.杜丽芳.Guo Ze.Xu Lin.Peng Xiaojing.Liu Feng.Du Lifang 便携式光伏方 阵测试仪的研制 -现代科学仪器2008,(2) 全面阐述了最近研制的便携式光伏方阵测试仪.并对测试仪中的创新部分进行了详细的分析.该仪器 在硬件方面使用了电容式电子负载和高速同步采 样电路;软件方面使用了操作系统和文件系统.最后通过实验结果可知该测试仪具有良好的精度和可重复性,符合了光伏组件测试的标准. 2.期刊论文 徐开芸.汪木兰.邵宇峰.邓乐.XU Kai-Yun.WANG Mu-Lan.SHAO Yu-Feng.DENG Le 可折叠便携式微型太 阳能光伏电站控制系统设计 -机电产品开发与创新2009,22(1) 基于AVR单片杌设计了全数字化便携式太阳能光伏电站控制系统,并且太阳能电池安装部分结构可折叠,介绍了系统的硬件构成,分析了主要部件和器 件的选型原则,描述了系统的软件框架.在AVR单片机系统控制下,可将太阳能电池获取的直流电进行有效存储和合理转换,提供给用户使用,并且总标称功 率,可以选择配置.整个系统充分利用了AVR单片机的软件资源,最大程度地简化了硬件电路,使系统具有较高的性价比和可靠性. 3.学位论文 郭泽 便携式光伏方阵测试仪的研发 2008 近年来太阳能行业发展迅速，中国国内光伏企业更是在质量和产量方面都是不断提高。每年如此多的光伏组件的产出，光伏方阵的检测就变得相当 重要。 本文介绍的是一种便携式的光伏方阵测试仪的研发。文中首先分析了国内外光伏方阵测试仪的市场现状，其次描述了太阳电池的测试原理，接着从 硬件和软件两方面对本测试仪进行了详细的阐述，其中硬件方面分别从电子负载板、CPU板、环境参数板和LCD及4x4键盘板几个部分进行了介绍；软件方 面则分别从操作系统、文件系统、USB程序和界面程序等方面进行了介绍。之后通过实地采集的数据对本设备进行了分析和评价。最后介绍了借助本测试 仪对光伏组件的失配特性进行的研究工作。 4.会议论文 张臻.沈辉.舒杰.陈维 便携式集成光伏系统的设计与性能分析 2004 当前，人们随身携带的电器越来越多，这些产品的电力主要靠电池提供。由于价格高，使用不方便，非常有必要寻找一种小能源系统作为电池的代 替品。本文对集成光伏小系统的设计与选材，性能测试以及经济性进行了研究与探讨.通过多方面的分析，能够发现集成光伏小系统应用于便携电器，在 一定条件下是一个不错的选择。 5.学位论文 方玮 基于ARM的便携式光伏阵列测试仪的研究 2007 随着世界经济的发展以及不可再生能源的短缺，新能源的利用达到了前所未有的高度，其中尤以太阳能利用最为广泛。随着太阳能电站的增多，为 合理配置太阳能电站的电池阵列，提高发电效率，需要对太阳电池阵列的特性进行现场测试并做出分析。 本文在前人已有的研究基础上，采用了一种电容充电动态测量的测试方法，既通过对电容充电，采用高速AD对充电过程中的电压、电流进行采样从 而得到相关的数据，通过对数据的分析来获得太阳电池阵列的特性。 系统采用了现在很流行的嵌入式处理器ARM系列作为核心的控制器件，并提出了手持式仪器的创新概念，引入了方便直观的人际交互方式。完成了以 下具体工作： 1.根据太阳电池的特性测量原理设计出合适的测试硬件电路和应用软件； 2.选用了实用的太阳电池阵列数学模型，对太阳电池阵列的特性曲线进行液晶显示。 3.编写了监控软件，以数字和图形相结合的方式来描述电池阵列的光伏特性。 4.通过在一定条件(温度、日照强度)下测量的数据，对任意条件下的电池阵列特性做出预估。试验结果表明，测试系统携带方便，测量精度较高 ，功能全面，能够很好地反映太阳电池阵列的光伏特性。 6.会议论文 徐宁.余世杰.杜少武 基于TS400-S1信号处理器的新型便携式太阳总辐射仪 1998 该文详细介绍了这种新型便携式太阳总辐射仪的设计与规划方法。它可实现瞬时日照值和一天至一周内日照总能量的测量与显示，同时它还可实现 现场环境温度的测量与显示。它由一个超低功耗智能型带粒转换器和传感器宏编程语言解释程序的信号处理器和低功耗集成与硅 光伏太阳电池及半导体温度传感器组成。通过对实测结果的分析，取得了较为令人满意的结果。 7.会议论文 李景天.李杰慧.刘祖明.陈隆正.廖华.李勇 光伏方阵测试仪研制 2003 本文介绍了采用高速、高精度的数据采