本書(shū)對(duì)太陽(yáng)能應(yīng)用系統(tǒng)的檢測(cè)與控制技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)和全面的介紹。內(nèi)容包括太陽(yáng)能輻射、半導(dǎo)體材料性能、太陽(yáng)電池、鉛酸蓄電池、光伏控制器、太陽(yáng)能集熱器及熱水系統(tǒng)等各部分的工作原理、特性參數(shù)、技術(shù)要求以及測(cè)試方法;還介紹了光伏并網(wǎng)逆變器、陽(yáng)光聚集與跟蹤系統(tǒng)、最大功率跟蹤等控制技術(shù);最后通過(guò)光伏建筑一體化系統(tǒng)實(shí)例,介紹太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的檢測(cè)與控制的實(shí)際應(yīng)用。 本書(shū)從工程實(shí)踐需要的角度出發(fā),將太陽(yáng)能應(yīng)用系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)中的檢測(cè)和控制過(guò)程抽取出來(lái),進(jìn)行詳盡的介紹,使讀者在了解整個(gè)太陽(yáng)能應(yīng)用系統(tǒng)的同時(shí),清楚地掌握各部件的檢測(cè)和控制方法。 本書(shū)可以作為高等院校的新能源應(yīng)用類(lèi)專(zhuān)業(yè)、測(cè)控技術(shù)與儀器、電氣工程及其自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)的教材或教學(xué)參考書(shū),也可供新能源應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。
1、以太陽(yáng)能光伏和光熱應(yīng)用的檢測(cè)和控制為主要線索,分別介紹其結(jié)構(gòu)、原理、特性及檢測(cè)方法2、在教材組織形式上,按照太陽(yáng)能應(yīng)用系統(tǒng)的組成順序劃分章節(jié)3、增加了太陽(yáng)能光伏建筑一體化綜合應(yīng)用實(shí)例,理論聯(lián)系實(shí)際,更符合學(xué)習(xí)特點(diǎn)
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 太陽(yáng)能資源 1
1.1.1 中國(guó)太陽(yáng)能資源分布及特點(diǎn) 1
1.1.2 中國(guó)太陽(yáng)能資源帶的等級(jí)劃分 2
1.2 太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù) 2
1.2.1 太陽(yáng)能的采集 2
1.2.2 太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換 5
1.2.3 太陽(yáng)能的存儲(chǔ) 6
1.3 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng) 8
1.3.1 太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù) 9
1.3.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù) 15
1.4 思考與練習(xí) 19
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 太陽(yáng)能資源 1
1.1.1 中國(guó)太陽(yáng)能資源分布及特點(diǎn) 1
1.1.2 中國(guó)太陽(yáng)能資源帶的等級(jí)劃分 2
1.2 太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù) 2
1.2.1 太陽(yáng)能的采集 2
1.2.2 太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換 5
1.2.3 太陽(yáng)能的存儲(chǔ) 6
1.3 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng) 8
1.3.1 太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù) 9
1.3.2 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù) 15
1.4 思考與練習(xí) 19
第2章 太陽(yáng)輻射及測(cè)試 20
2.1 太陽(yáng)概況 20
2.2 天球坐標(biāo) 21
2.2.1 赤道坐標(biāo)系 21
2.2.2 地平坐標(biāo)系 23
2.2.3 太陽(yáng)角的計(jì)算 24
2.3 太陽(yáng)輻射量 25
2.3.1 大氣層外的太陽(yáng)輻射 26
2.3.2 到達(dá)地表的太陽(yáng)輻照度 28
2.4 太陽(yáng)輻射測(cè)量方法 29
2.4.1 基本概念 29
2.4.2 輻射探測(cè)器 33
2.5 思考與練習(xí) 44
第3章 半導(dǎo)體材料檢測(cè)技術(shù) 45
3.1 單晶硅常規(guī)電學(xué)參數(shù)的物理測(cè)試 45
3.1.1 單晶硅導(dǎo)電類(lèi)型的測(cè)量 45
3.1.2 單晶硅電阻率的測(cè)量 49
3.1.3 非平衡少數(shù)載流子壽命的測(cè)量 56
3.2 紅外吸收法測(cè)定單晶硅中氧和碳含量 63
3.2.1 測(cè)量原理 63
3.2.2 測(cè)試工藝和方法 67
3.2.3 測(cè)準(zhǔn)條件分析 70
3.3 思考與練習(xí) 71
第4章 太陽(yáng)能電池及檢測(cè)技術(shù) 72
4.1 太陽(yáng)能電池分類(lèi) 72
4.1.1 按用途分類(lèi) 72
4.1.2 按電池材料分類(lèi) 73
4.1.3 按電池結(jié)構(gòu)分類(lèi) 74
4.2 太陽(yáng)電池的工作原理 75
4.2.1 半導(dǎo)體的性質(zhì) 75
4.2.2 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ) 75
4.2.3 半導(dǎo)體的內(nèi)生光電效應(yīng) 77
4.2.4 半導(dǎo)體的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程 77
4.3 太陽(yáng)電池的基本特性 79
4.3.1 太陽(yáng)電池等效電路 79
4.3.2 太陽(yáng)電池主要特性 79
4.4 太陽(yáng)電池、組件及陣列測(cè)試 83
4.4.1 測(cè)試原理 83
4.4.2 太陽(yáng)模擬器 84
4.4.3 太陽(yáng)電池的測(cè)試 85
4.4.4 光伏陣列的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 87
4.5 思考與練習(xí) 89
第5章 光伏系統(tǒng)其他部件及檢測(cè)技術(shù) 90
5.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能裝置 90
5.1.1 鉛酸蓄電池簡(jiǎn)介 90
5.1.2 免維護(hù)鉛酸蓄電池 91
5.1.3 膠體蓄電池 92
5.1.4 鎳鎘電池 93
5.1.5 鎳氫電池 95
5.1.6 鋰離子電池 96
5.1.7 超級(jí)電容 98
5.2 鉛酸蓄電池特性及測(cè)試方法 100
5.2.1 鉛酸蓄電池技術(shù)指標(biāo) 100
5.2.2 鉛酸蓄電池特性 103
5.2.3 鉛酸蓄電池充放電控制 104
5.2.4 鉛酸蓄電池測(cè)試方法 106
5.3 光伏控制器 110
5.3.1 光伏控制器主要功能 110
5.3.2 光伏控制器工作原理 112
5.3.3 光伏控制器結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 114
5.3.4 光伏控制器測(cè)試方法 120
5.4 思考與練習(xí) 122
第6章 LED及檢測(cè)技術(shù) 123
6.1 概述 123
6.2 原理與特性 124
6.2.1 LED工作原理 124
6.2.2 LED特性 125
6.3 LED的測(cè)試 129
6.3.1 電性能測(cè)試 129
6.3.2 光色性能測(cè)試 129
6.3.3 熱阻及結(jié)溫測(cè)試 132
6.4 LED驅(qū)動(dòng)電路 133
6.4.1 一般驅(qū)動(dòng)電路 133
6.4.2 LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)例 135
6.5 思考與練習(xí) 140
第7章 太陽(yáng)能集熱器及檢測(cè)方法 141
7.1 平板型集熱器 141
7.1.1 平板集熱器的結(jié)構(gòu) 142
7.1.2 平板集熱器熱性能參數(shù) 143
7.2 真空管集熱器 145
7.2.1 真空太陽(yáng)集熱管結(jié)構(gòu) 145
7.2.2 真空管集熱器性能 146
7.3 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng) 146
7.3.1 自然循環(huán)熱水系統(tǒng) 146
7.3.2 強(qiáng)迫循環(huán)熱水系統(tǒng) 148
7.3.3 直流式系統(tǒng) 148
7.4 太陽(yáng)能集熱器性能測(cè)試 149
7.4.1 平板型集熱器的測(cè)試 149
7.4.2 真空管集熱器的測(cè)試 151
7.5 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)測(cè)試方法 154
7.5.1 測(cè)試系統(tǒng) 154
7.5.2 測(cè)量要求 155
7.5.3 試驗(yàn)方法 155
7.6 思考與練習(xí) 158
第8章 太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電及逆變控制 159
8.1 逆變器 159
8.1.1 逆變器基本工作原理及電路系統(tǒng)構(gòu)成 160
8.1.2 逆變器分類(lèi)及特性 161
8.1.3 逆變器的性能要求 164
8.2 光伏并網(wǎng)逆變器的電路拓?fù)洹?68
8.2.1 光伏并網(wǎng)逆變器的分類(lèi) 168
8.2.2 隔離型光伏并網(wǎng)逆變器 170
8.2.3 非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器 176
8.2.4 多支路光伏并網(wǎng)逆變器 179
8.3 光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略 186
8.4 太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的孤島效應(yīng) 187
8.4.1 孤島效應(yīng)及影響 188
8.4.2 孤島效應(yīng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 190
8.4.3 孤島檢測(cè)方法 191
8.5 光伏并網(wǎng)逆變器的測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn) 199
8.5.1 逆變器測(cè)試環(huán)境條件 199
8.5.2 機(jī)體和結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢查 199
8.5.3 性能指標(biāo)測(cè)試 200
8.5.4 保護(hù)功能試驗(yàn) 201
8.6 思考與練習(xí) 204
第9章 光伏發(fā)電最大功率跟蹤技術(shù) 205
9.1 概述 205
9.2 最大功率跟蹤算法 208
9.2.1 開(kāi)路電壓法與短路電流法 208
9.2.2 擾動(dòng)觀測(cè)法 209
9.2.3 電導(dǎo)增量法 213
9.2.4 三點(diǎn)比較跟蹤法 219
9.3 最大功率跟蹤系統(tǒng)中的變換電路 220
9.3.1 降壓式變換器(buck) 222
9.3.2 升壓式變換器(Boost) 226
9.3.3 升-降壓式變換器(Buck-Boost) 228
9.4 思考與練習(xí) 230
第10章 陽(yáng)光的聚集與跟蹤 231
10.1 陽(yáng)光聚集與跟蹤的意義 231
10.1.1 陽(yáng)光聚集的意義 231
10.1.2 陽(yáng)光跟蹤的意義 232
10.2 陽(yáng)光聚集系統(tǒng) 233
10.2.1 聚光光伏電池及其應(yīng)用中的技術(shù)要求 233
10.2.2 太陽(yáng)聚光器 234
10.2.3 反射器的組成 237
10.3 陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng) 239
10.3.1 跟蹤系統(tǒng)的分類(lèi) 240
10.3.2 跟蹤方法及跟蹤方式的選擇 241
10.4 基于步進(jìn)電機(jī)的太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì) 243
10.4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能 243
10.4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 244
10.4.3 軟件設(shè)計(jì) 246
10.4.4 試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論 247
10.5 思考與練習(xí) 248
第11章 光伏建筑一體化檢測(cè)與控制系統(tǒng)實(shí)例 249
11.1 光伏建筑一體化系統(tǒng)介紹 249
11.2 BIPV系統(tǒng)檢測(cè)與控制技術(shù)介紹 252
11.2.1 本地監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 252
11.2.2 5kW并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng) 253
11.2.3 分布式微型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 256
11.2.4 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 259
11.2.5 防逆流控制系統(tǒng) 261
11.2.6 人工調(diào)節(jié)傾角式支架系統(tǒng) 262
11.3 未來(lái)發(fā)展方向 264
參考文獻(xiàn) 265