太阳能发电装置与遥控式风力发电装置.

太阳能发电装置与遥控式风力发电装置汇报人：徐杰班级：电力1304班学号：1020413434内蒙古机电职业技术学院同组成员：高磊班级：电力1304班学号：1020413437指导老师：李竟达2XXXXXXXXXXXXXXXXXX实物演示本设计以家用太阳能发电系统与家用风力发电系统为研究对象，第一部分是家用太阳能发电系统，通过对太阳能面板的照射，产生电能，经过控制器的控制既可以向负载通电也可以将多余的电能储存在蓄电池中，成功的完成了利用太阳能电池板将光能转化为电能，实现了利用太阳能所产生的电能带动发光二极管（蓝），成功模拟设计出整个家用太阳能发电系统；第二部分是家用风力发电系统，利用电池驱动电动机带动风叶产生气流，模拟出自然风，带动具有风叶的直流发电机，成功的将风能转化为电能，实现了利用风能所产生的电能带动发光二极管（蓝），成功模拟设计出整个家用风力发电系统。本设计便于家庭、偏远地区、电力建设落后的地区使用，具有广阔的市场前景。3XXXXXXXXXXXXXXXXXX目录1家用太阳能发电的应用2家用太阳能发电的优缺点3控制器、蓄电池储能系统4家用太阳能系统发电的原理5风力发电系统原理和特点6风力发电系统的优缺点7无线遥控开关家用太阳能发电的应用1第一部分5XXXXXXXXXXXXXXXXXX无电场合提供电源太阳能光伏发电产品并网发电太阳能日用电子产品6XXXXXXXXXXXXXXXXXX在国内，太阳能光伏发电技术也得到了良好的发展。在河北保定，太阳能路灯得到了很好的推广，大街小巷道路两边的路灯、十字路口的红绿灯都是由安装在道路两旁的太阳能光伏发电系统来提供电源，部分小区的建筑外侧也安装了太阳能电池板，为住户提供部分家庭用电，将太阳能这个清洁环保廉价的能源推广到人们生活的方方面面。在一些偏远地区，电力建设落后的地区，太阳能光伏发电也开辟出了一个良好的前景。由于家用太阳能光伏发电系统安装、维护十分简便，可以安装在屋顶、建筑外侧，因此不便于建设电厂、发电站的地区采用太阳能发电去解决用户的用电问题是一个行之有效的方法。家用太阳能发电的优缺点2第二部分8XXXXXXXXXXXXXXXXXX家用太阳能光伏发电的优点一：主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，也没有回转运动部件，运转没有噪声；二：没有燃烧过程，发电过程不需要燃料；三：发电过程没有废气污染，没有废水、废物排放；四：设备安装和维护都十分简便，维修保养简单，维护费用低，运行可靠稳定；五：环境条件适应性强，可在不同环境下工作；六：能够在长期无人值守的条件下正常稳定工作；七：根据需要很容易进行容量扩展，扩大发电规模。9XXXXXXXXXXXXXXXXXX家用太阳能光伏发电的缺点一：光电转化效率很低。百分之二十四的转换效率已是世界最高的且暂时无法超越的高度；二：光伏发电需要很大的面积。虽然光伏发电具有原材料廉价、制作工艺简单的巨大吸引力，但是电池的效率随面积的放大而降低，这一点与太阳能发电需要充足的光照和广域的面积相矛盾；三：所需光照要求复杂，选择地日光辐射情况适当。如果在阳光不太充足的多云天气或者是雨天和闷热的天气里，太阳光伏效应转换的效率将会大幅度降低；四：光伏发电成本太高。成本居高不下，远不能满足大规模推广应用的要求。1控制器、蓄电池储能系统3第三部分11XXXXXXXXXXXXXXXXX控制器控制器作用家用太阳能控制器是用于家用太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。在太阳能光伏发电系统中，蓄电池、逆变器、直流负载是直接连接到控制器上的，白天控制器控制着蓄电池的充电，到夜晚或者需要用电时控制器控制着蓄电池的放电。当蓄电池中的电能足够带动负载的运行时，控制器控制着蓄电池向直流负载直接供电或者通过逆变器向交流设备提供电能，当蓄电池中的电能不足以带动负载时，控制器会自动将提供电能的任务转到市电电网上，再对直流负载或者交流负载进行供电。若某家用太阳能光伏发电系统是离网的，即家庭用电都是太阳能光伏发电系统提供，则当发电量大于用电量时，控制器将多余的电能储存在蓄电池中，当发电量小于用电量时，控制器能将蓄电池中多余的电能释放供给负载。12XXXXXXXXXXXXXXXXX在太阳能光伏发电系统中，控制器的重要作用还体现在以下几个方面：（1）自适应式三阶段充电模式。蓄电池性能的劣态化，除了正常的寿命老化所致外，主要是两种原因，一是充电电压过高而造成的内部析气和失水，二是充电电压过低或充电不足而造成极板硫酸盐化。所以蓄电池的充电，必须进行超限保护，智能化的分三个阶段即恒流限压、恒压减流和涓流来进行，避免蓄电池出现供电故障，达到安全、有效、满容量的充电效果；（2）充电保护。电池电压超过了终值充电电压时，电池就会产生氢气和氧气并打开阀门放气。大量的析气必将导致电解液的失水损失。而且电池即使达到终值充电电压，电池也不可能完全充满，因此充电电流不应被切断。此时，控制器由内置的传感器根据环境温度作自动调节，以控制不超过终值充电电压为条件，逐步减小充入电流至涓流状态，有效的控制蓄电池内部的氧循环复合和阴极析氢过程，最大程度的防止了蓄电池的容量衰减性老化；（3）放电保护。电池如果没有放电保护，同样也会被损坏。当电压到达设定的最低放电电压时，控制器会自动切断负载来保护电池不被过放电。当太阳能电池板对蓄电池的充电达到控制器设定的再次启动电压时，负载才会被再次接通；（4）析气调节。蓄电池如果长时间未能出现析气反应时，电池内部会出现酸液分层，也将造成蓄电池容量衰减。所以，我们可以通过数字电路定期屏蔽掉充电保护功能，让蓄电池定期的出现充电电压超限析气现象，防止蓄电池出现酸液分层，减少蓄电池的容量衰减和记忆效应，延长蓄电池的寿命；（5）超压保护。防止因意外情况产生的高压损坏控制器和蓄电池；（6）过流保护。在蓄电池的回路间可并联上保险丝，有效对蓄电池进行过流保护。13XXXXXXXXXXXXXXXXX控制器的目的太阳能电池组件经过光线照射后发生光电效应产生电流。如果将所产生的电流直接充入蓄电池内或直接给负载供电，则容易造成蓄电池和负载的损坏，严重影响光伏发电系统的寿命。对蓄电池充电时，需把电流先送入光伏控制器，采用一系列专用芯片电路对其进行数字化调节，并加入多级充放电保护，同时采用独有的控制技术“自适应三阶段充电模式”，确保电池和负载的运行安全和使用寿命。对负载供电时，也是让蓄电池的电流先流入太阳能控制器，经过它的调节后，再把电流送入负载。这样做的目的有三个，一是为了稳定放电电流；二是为了保证蓄电池不被过放电；三是可对负载和蓄电池进行一系列的检测保护。14XXXXXXXXXXXXXXXXX蓄电池储能系统蓄电池的充放电原理构成铅酸蓄电池的主要部分为正极板（过氧化铅）、负极板（海绵状铅）、电解液（稀硫酸）、电池外壳、隔离板以及其他辅助材料。蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应生成新化合物硫酸铅。经由放电硫酸成分从电解液中释放，放电越久，硫酸浓度越稀薄。所消耗的成分与放电量成正比，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测得比重，即可得知放电量或残余电量。蓄电池在充电时，阴极板上在放电时所产生的硫酸铅会被分解还原成硫酸铅及过氧化铅，因此电池内电解液的浓度逐渐增加，并逐渐恢复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束。15XXXXXXXXXXXXXXXXX整个充放电过程的化学反应式为：PbO2+2H2SO4+Pb→2PbSO4+2H2O(放电反应）二氧化铅+硫酸+铅硫酸铅+水2PbSO4+2H2O→PbO2+2H2SO4+Pb(充电反应)16XXXXXXXXXXXXXXXXXX风险估计4家用太阳能系统发电的原理17XXXXXXXXXXXXXXXXXX用太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池组件、蓄电池、控制器、逆变器等其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统。白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能储存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电，以供交流设备使用。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制，保证蓄电池的正常使用。如果是光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置，以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击，维护系统设备的安全使用。从总体来看，家用太阳能光伏发电系统包括太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器等设备。风力发电系统原理和特点519XXXXXXXXXXXXXXXXXX风力发电系统的原理风力发电是利用风能来发电，而风力发电机组是将风能转化为电能的机械。风轮是风电机组最主要的部件，由桨叶和轮毂组成。桨叶具有良好的动力外形，在气流的作用下能产生空气动力是风轮旋转，将风能转化为机械能，再通过齿轮箱增速驱动发电机，将机械能转化电能。然后在依据具体要求需要，通过适当的变换将其存储为化学能或者并网或者直接为负载供电。20XXXXXXXXXXXXXXXXXX5.1风险管理概述风力发电系统的特点风力发电特系统的特点：（1）可再生，且清洁无污染。（2）风速随时变化，风电机组承受着十分恶劣的交变载荷。（3）风电的不稳定性会给电网或负载带来一定的冲击影响。21XXXXXXXXXXXXXXXXXX风力发电系统的优缺点622XXXXXXXXXXXXXXXXXX风力发电的优点风电的优点：(1)利用自然界的可再生能源，干净无污染，无须燃料；(2)运行成本低，风电机组的设计寿命约为20－25年，运行和维护的费用通常相当于机组总成本的3%－5%；(3)建设周期短，若不计测风，快者一年左右可建成。23XXXXXXXXXXXXXXXXXX风力发电系统的缺点风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类，如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电，离岸发电价格较高但效率也高。在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间；必须等待压缩空气等储能技术发展。风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以要找一些空旷的地方来兴建。现在的风力发电还未成熟，还有相当发展空间。无线遥控开关725XXXXXXXXXXXXXXXXXX无线遥控器顾名思义，就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。时至今日，无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用，给人们带来了极大的便利。随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类，简单来说常见的有两种，一种是红外遥控模式，另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常用的无线电遥控模式。两者各有不同的优势，应用的领域也有所区别。无线遥控开关的概述26XXXXXXXXXXXXXXXXXX无线遥控开关的工作原理风险估计无线电遥控是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。无线电遥控系统一般分为发射和接收两部分。发射机主要包括编码电路和发射电路。编码电路由操作开关控制，通过操作开关使编码电路产生所需要的控制指令。编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号，无法直接传送到遥控目标上，还要将指令信号送到发射电路使它载在高频载波上，才能由发射天线发射出去。接收机由接收电路及译码电路组成。由接收天线送来的信号经接收机高频部分的选择和放大后，送到解调器。解调器的作用是从载波上“卸”下指令信号，由于卸下来的指令是混杂的，所以再送到译码电路译码。感谢各位评委老师请对不足之处提宝贵意见！