Ⅰ 太陽能板是 什麼原理將太陽能轉換為電能的
太陽光照在半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結電場的作用下,空穴由p區流向n區,電子由n區流向p區,接通電路後就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。太陽能有兩種轉換方式:
1、光—熱—電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電,由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣,再驅動汽輪機發電。
2、光—電直接轉換方式利用光電效應,將太陽輻射能直接轉換成電能,光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由於光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件,是一個半導體光電二極體,當太陽光照到光電二極體上時,光電二極體就會把太陽的光能變成電能,產生電流。
(1)太陽能板電路擴展閱讀:
自地球上生命誕生以來,就主要以太陽提供的熱輻射能生存,而自古人類也懂得以陽光曬干物件,並作為製作食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下,太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分,並不斷得到發展。太陽能的利用有光熱轉換和光電轉換兩種方式,太陽能發電是一種新興的可再生能源。
現代的太陽熱能科技將陽光聚合,並運用其能量產生熱水、蒸氣和電力。除了運用適當的科技來收集太陽能外,建築物亦可利用太陽的光和熱能,方法是在設計時加入合適的裝備,例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建築材料。
Ⅱ 太陽能板工作的原理是什麼
一、太陽光照在半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結電場的作用下,空穴由n區流向p區,電子由p區流向n區,接通電路後就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。
二、太陽能發電方式太陽能發電有兩種方式,一種是光—熱—電轉換方式,另一種是光—電直接轉換方式:
①光—熱—電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣,再驅動汽輪機發電。前一個過程是光—熱轉換過程;後一個過程是熱—電轉換過程。
② 光—電直接轉換方式是利用光電效應,將太陽輻射能直接轉換成電能,光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。
一、太陽能板(也叫太陽能電池組件)多個太陽能電池片按組裝的組裝件,是太陽能發電系統中的核心部分,也是太陽能發電系統中最重要的部分。
二、太陽能板的特點及優勢:
①高轉換率、高效率輸出;
②卓越的弱光效應;
③獨特工藝使組件美觀堅固抗風雪,安裝方便;
④太陽能電板適用范圍廣泛,領域眾多;
⑤節約資源,省電又節能,操作簡單;
Ⅲ 太陽能電池板 供電電路
系統見圖,可以清楚是先將電池板的電能存到蓄電池裡,在給負載供電
至於太陽能電池的選擇,由於樓主未給出負載工作時間,但基本上可以定下來太陽電池應選擇12V的**W(單晶硅或者多晶硅都行),至於電池板功率可以根據負載大小及工作時間確定,另外蓄電池主要看你要給負載供多長時間的電以及該負載所處地點的氣候參數
Ⅳ 太陽能電池板的發電原理是什麼
太陽能電池是利用半導體材料的光電效應,將太陽能轉換成電能的裝置。光生伏特效應的基本過程:假設光線照射在太陽能電池上並且光在界面層被接納,具有足夠能量的光子可以在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激起,致使產生電子-空穴對。界面層臨近的電子和空穴在復合之前,將經由空間電荷的電場作用被相互分別,電子向帶正電的N區而空穴向帶負電的P區運動。
經由界面層的電荷分別,將在P區和N區之間將形成一個向外的可測試的電壓。此時可在矽片的兩邊加上電極並接入電壓表。對晶體硅太陽能電池來說,開路電壓的典型數值為0.5~0.6V。經由光照在界面層產生的電子-空穴對越多,電流越大。界面層接納的光能越多,界面層即電池面積越大,在太陽能電池中形成的電流也越大。
太陽能電池板的優點:
1、太陽能資源取之不盡,用之不竭。
2、綠色環保。光伏發電本身不需要燃料,沒有二氧化碳的排放,不污染空氣。不產生噪音。
3、應用范圍廣。只要能獲得光照的地方就可以使用太陽能發電系統,它不受地域、海拔等因素制約。
4、無機械轉動部件,操作、維護簡單,運行穩定可靠。一套光伏系統只要有太陽,電池組件就會發電,加之現在均採用自動控制數,基本不用人工操作。
5、太陽電池生產材料豐富:硅材料儲量豐富,地殼豐度在氧元素之後,列第二位,達到26%之多。
以上內容參考:
網路-太陽能發電原理
Ⅳ 小功率太陽能板如何自己接線 圖解
由D1、BT構成系統的太陽能充電電路。平時,只要達到一定光強,太陽能電池板便通過二極體D1為充電電池BT充電,直至飽和。除了太陽能充電方式外,我還設計了備用的外部直流電源充電介面以防不時之需。外部充電電路由R1、DS1、D2、BT構成,R1選用功率為1W的電阻,當R1為10歐姆的時候,最佳外部充電電壓為3-4伏,DS1為外部充電指示燈;
它是利用電阻R1上的壓降來點亮的。後面的升壓電路是運用間歇振盪器的快速關斷(截止)的特性而實現升壓的。S1為供電開關,當S1閉合後升壓電路開始工作,太陽能供電板便可驅動負載,J1為輸出介面,DS2是輸出指示燈。太陽能供電板的電路如圖1所示。由D1、BT構成系統的太陽能充電電路。
安裝時要按照說明書先把前片(斜梁、方盒、方盒支撐、地腳、前水平撐、前斜撐)和後片(後立腿、後水平撐、後水平梁、後斜撐)組裝在一起。用扳手上緊螺絲,扭力適當,無松動即可。然後安裝前後片的側斜撐,作用是起到結構上的加固作用。
左右對稱,逐根安裝好。最後由桶拖(見下圖)把前後片組裝在一起。裝配完畢後,要保證後支架豎框與地面成直角。拿扳手把所有的螺絲全部緊死,扭力適當,防止滑扣。所有支架連接均使用不銹鋼螺栓。
Ⅵ 簡易太陽能白天充電,晚上燈亮線路圖
一、路燈控制系統工作原理:白天光伏電池向蓄電池充電,晚上蓄電池提供電力供路燈照明。所以蓄電池將構成一個充放電循環。太陽能路燈照明控制電路包括光伏電池、蓄電池、路燈和控制器四部分。
1、設計中採用AT89S52單片機,並將其作為智能核心模塊。外圍電路主要包括太陽能電池電壓采樣模塊、蓄電池電壓采樣模塊、鍵盤電路模塊、LED顯示模塊、充放電控制模塊等。
2、圖1是太陽能路燈控制器結構設計圖。
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3、太陽能路燈控制器選擇ATMEL公司的8位單片機AT89S52為核心的智能控制模塊,在整體上具有低功耗、性能高的特點。
二、單片機振盪電路
1、單片機振盪電路如圖2所示。
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2、太陽能路燈控制電路設計方案匯總(兩款太陽能路燈控制電路原理圖詳解)
三、復位電路
1、復位電路如圖3所示,電路結構簡單,穩定可靠。
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2、系統正常工作電壓為5V,系統採用12V/24V的鉛酸蓄電池供電,蓄電池電壓不穩定,所以需要對電源進行穩壓。本系統採用LM7805三端穩壓器,其輸入電壓在5~24V時均可以保證輸出為穩定的+5V。LM7805組成穩壓電源只需要很少的外圍元件,使用起來非常方便,工作穩定可靠J。系統電源電路如圖4所示。
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3、太陽能電池采樣和蓄電池采樣對於系統正常運行起著非常重要的作用。
3.1、太陽能路燈控制器要對蓄電池充放電進行合理控制,即需對蓄電池、太陽能電池板電壓進行采樣。為此,AT89S52單片機就要外接A/D轉換模塊,把電壓轉換為數字信號,系統選用v/F轉換晶元LM331組成數模轉換電路J。
3.2、在系統采樣設計中,為了防止因為外部因素導致AT89S52程序跑飛或死機,提高系統穩定性,在LM331與單片機之間還需增加單通道的高速光電隔離器6n137J。圖5為太陽能電池板采樣電路圖。系統蓄電池采樣和太陽能電池板采樣電路相同。
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4、照明系統框圖如圖l所示。
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5、圖1 LED太陽能節能燈照明系統框圖
5.1、單片機經由檢測電路檢測太陽能發電板所發出來的電壓,並由1組A/DCl的轉換值來判斷是否已天黑。
5.2、當光線充足時,將太陽能發電板所發出的電送至定電壓電路,此時,單片機也會由其A/DC1轉換值來監控充電電池的電量,並以綠色、黃色與紅色的LED來表示充電電池的電量。單片機以定電壓的方式來對充電電池充電,只要定電壓電路的最大輸出電壓值依充電電池的規格來設定,就不會發生電池過充而損壞的情形。
5.3、當光線不足(天黑)時,單片機經由A/DC1的轉換值檢測到太陽能發電板發出的電壓已接近於零,此時,單片機會依此A/DC1轉換後數值來判斷是否點亮LED燈,當此A/DC1轉換後的值低於某一臨界值時,該值越小,則單片機會輸出一脈寬越寬的PWM信號,使LED燈的亮度越亮。
5.4、如果僅靠太陽能電池來對充電電池充電,其充電量可能不足以提供LED燈點亮一整晚。所以我們預計入夜後,此太陽能燈約只點亮6h,此時大約已過深夜12點。
5.5、另外,我們再加入光敏電阻與人體紅外線檢測器,當太陽能燈點亮6h而熄滅後,如果光敏電阻檢測到有車輛駛近,或者人體紅外線檢測器偵測到有人靠近時,則LED燈會再點亮數分鍾,以作照明之用。如此,僅靠太陽能電池的充電量應足以供此LED燈使用。
6、定壓、穩壓電路
定壓、穩壓電路如圖2所示
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7、設計中,HT7544是1隻4.4V的穩壓塊,把HT7544的GND腳接地,其輸入腳(in)輸入的電壓大於4.4V,其輸出腳(out)會固定輸出4.4V的電壓。因為HT7544的輸出腳(out)電壓~LGND大於4-4V,所以流過電阻Rl的電流為
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8、在本設計中,單片機HT46R23需要的5v穩壓電源通過集成穩壓塊HT7551來供給。HT7551的GND腳接地,其輸人腳(in)輸入大於5V的電壓時,輸出腳(out)會固定輸出5V的電壓。兩只10k1)的電阻R3與R4作分壓電路,其分壓後之電壓流人單片機HT46R23的A/DC2轉換接腳(PB2),以供單片機檢測充電電池的電壓。
9、LED驅動電路
LED的驅動電路如圖3所示
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10、驅動電路中,PWM信號由單片機HT46R23的PWMO端輸出。
10.1、由圖3可知,太陽能發電板所發出來的電壓通過電阻R5與R6的分壓電路取出。因為,使用的太陽能發電板的工作電壓為7.5v,而單片機A/DCl轉換的類比輸入電壓最大為5v,使用兩只10kQ的電阻R5與R6來作分壓電路,使流入單片機A/DC1轉換(PB1)的電壓為太陽能發電板所輸出電壓的一半。
10.2、當A/DC1轉換後的數字值小於某1個臨界值時,單片機會輸出一數字信號c,該信號打開電源控制電路,使電池的電能流人驅動電路中。同時,輸出PWM的信號以點亮LED燈。A/Dc1轉換後的數字值越小,單片機輸出PWM的脈波寬度越寬。
11、檢測電路
檢測電路如圖4所示。光敏電阻(Cds)與人體紅外線感測器(GDS),分別檢測車輛燈光與人體的紅外線。
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12、定壓、穩壓電路
12.1、圖4的最左邊是光敏電阻,為檢測車燈的電路。光敏電阻受光越強,其電阻值越小。在夜晚時,光敏電阻的電阻值變大,單片機HT46R23的PB0所檢測到的電壓值較小;當車燈照射到光敏電阻時,光敏電阻的電阻值就會變小,單片機之PB0檢測到的電壓值就會比較大。
12.2、因此在夜晚,當單片機的PB0所檢測到的電壓值大於某臨界值時,即表示有車輛接近,則單片機將點亮LED燈。
12.3、圖中的人體紅外線感測器的檢測電路是當有人進入檢測范圍時,人體紅外線感測器會發出1個小脈波,因為此小脈波的功率很小,需要經過幾次放大器(LM324)的放大,其信號才能有效地被單片機接收,所以平時無人進人人體紅外線檢測器的檢測范圍時,此電路的輸出為低電位;當單片機的PC0收到高電位時,表示有人進人人體紅外線感測器的檢測范圍,單片機將點亮LED照明燈。
(1)在成品上方的太陽能發電板有受光的情形下,其輸出是否有7.5V以上的太陽能發電板之工作電壓。
(2)如果上述測試正常的話,在未接充電電池的情形下,定電壓電路.HT7544的輸出端應該會有約6V的電壓輸出。流經1個整流二極體後,約為5.4v的電壓,以供充電電池充電之用。
(3)將充電電池接至電路中穩壓電路,HT7551會輸出5V的電壓給單片機使用。
(4)以不透光物質遮蔽太陽能發電板,以模擬人夜的情形。當單片機的PB1所檢測到的太陽能發電板的輸出電壓值小於某一臨界值時,表示天色已暗。此時,單片機會輸出一高電位給控制信號c,以打開電源控制電路,使電池的電能流人LED驅動電路中。同時,單片機會輸出FWM信號以點亮LED燈。6h的時間較長,此時讓LED燈持續點亮1min,以模擬點亮6h,6h後應已過深夜,人車已少,所以熄滅LED燈。
(5)當已過6h而LED燈熄滅後,如果有人車接近,則裝在PB0的光敏電阻或裝在PCO的人體紅外線檢測器應會感應到車燈或人體所發出來的紅外線。此時,單片機會再點亮LED燈約30S,以作警示或照明之用。此情形直到單片機的PB1所檢測到的太陽能發電板所輸出的電壓值大於某1個臨界值時,表示天色已亮,程式再回到開始的狀態。
四、接線說明:
1、 先接蓄電池的連接線
2、 再接蓄電池到控制器的線
3、 再接太陽能板到控制器的線
4、 最後接負載到控制器的線
5、 負載為低壓鈉燈時,在做燈具的時候應該先把整流器的輸出端接光源的兩端的線先連接好(低壓鈉燈光源無正負極可任意連接)。把整流器的輸入端連接兩根足夠長的線(要能區分正負極)。在最後接負載到控制器的接線時注意正負極不能接反。
Ⅶ 由太陽能電池板自己設計電路,具體問題如下
您好,根據您的問題,你可以參考如下電路。
1.白天有太陽光時由BT1把光能轉換為電能,由D1對BT2充電,由於有光照,光敏電阻呈低阻,Q4 b極為低電平而截止。
2.當晚上無光時光敏電阻呈高阻,Q4導通,Q2 b極為低電平也導通,由Q3、Q5、C2、R6、L1組成的DC升壓電路工作,LED得電發光。DC升壓電路其核心就是一個互補管震盪電路,其工作過程為:Q2導通時電源通過L1、R6、Q4向C2充電,由於C2兩端電壓不能突變,Q3 b極為高電平,Q3不導通,隨著C2的充電其壓降越來越高,Q3 b極電位越來越低,當低至Q3導通電壓時Q3導通,Q5相繼導通,C2通過Q5 ce結、電源、Q3 eb結(由於Q2導通,我們假設其ec結短路,Q3 e極直接電源正極)放電。當放完電後Q3截止,Q5截止,電源再次向C2充電,之後Q3導通,Q5導通,C2放電,如此反復,電路形成震盪,在震盪過程中,Q5導通時電源經L1和T5 ce結到地,電流經L1儲能,Q5截止時L1產生感應電動勢,和電源疊加後驅動LED,LED發光。
本可以提高電池電壓直接驅動LED,以提高效率,但電池電壓提高,相應的太陽能電池價格也大幅提高,只要電路元件設置合適,其效率還是可以接受的。
3.當白天充電不夠時(如遇上陰雨天等),BT2可能發生過放電,這樣會損壞電池,為此特加R5構成過放保護:當電池電壓降至2V時,由於R5的分壓使Q4基極電位不足以使Q4導通,從而保護電池。增加R5會影響Q4的導通深度。我們可以選用高β的晶體管來降低這種影響,這是一個折衷的辦法。
元件選擇:BT1選用3.8V/80mA太陽能電池板,單晶硅為好,多晶硅次之,BT2選用兩節1.2V/600mA Ni-ca充電電池,如需要增大發光度或延長時間,可相應提高太陽能板及電池功率。D1盡量選管壓降低的,如鍺管或肖特基二極體。R3,R5建議選用1%精度電阻,R4用亮阻10-20k,暗阻1M以上的光敏電阻。Q4需β值大的晶體管。L1用1/4W色電感。直流阻抗要小。Q2、Q3、Q5β在200左右,LED可選用白、藍、綠色超高亮度散光或聚光。當選用紅黃橙等低壓降LED時,電路需重新設定。其它電阻可選用普通碳膜1/4、1/8W電阻。
Ⅷ 如何自製12—36伏太陽能板充電電路
簡單做不了,太陽能電池板輸出電壓與電流,與太陽光強度/角度很大關系,所以太陽能電池板與其儲能裝置之間,必須加裝穩壓限流保護電路。電子市場上就有「dc-dc自動升降壓恆流穩壓板」,如果太陽能輸出電壓高,可以選擇「dc-dc降壓恆流充電穩壓板」,電路板電壓/電流需要滿足要求,並且足夠上限大一些,電壓/電流可以調整。
Ⅸ 電路接法 太陽能板
貌似不對哦,,太陽能板只需要接到控制器就行了,逆變器應該按正負對版應並在電池上才行的哦權。
你現在這會出現一種情況,太陽能板產生的電量直接被逆變器逆變為交流,而空負載的時候,逆變器同樣有功耗的哦。
再說,充電速度跟太陽能板的質量、面積、光照度都有直接關系的,不可以單方面認為。
Ⅹ 如何製作太陽能電路板
太陽能電源的基本原理是:
平時將收集到的光能轉化為電能儲存起來,在開啟負載時就釋放儲存起來的電能。典型的太陽能電源的例子就是太陽能路燈:在白天有陽光照射時便為蓄電池充電,夜晚就通過蓄電池向燈泡(現多為低功耗高亮LED)供電用以照明。
許多城市主幹道路燈已開始使用這種太陽能電源。一個實際的太陽能電源是比較復雜的,但不管有多麼復雜,其原理是萬變不離其宗的。當然,製作一個微型的太陽能電源沒有必要做得那麼復雜。
由D1、BT 構成系統的太陽能充電電路。平時,只要達到一定光強,太陽能電池板便通過二極體D1 為充電電池BT 充電,直至飽和。除了太陽能充電方式外,我還設計了備用的外部直流電源充電介面以防不時之需。外部充電電路由R1、DS1、D2、BT 構成,R1 選用功率為1W 的電阻,當R1 為10 歐姆的時候,最佳外部充電電壓為3-4 伏,DS1 為外部充電指示燈,它是利用電阻R1 上的壓降來點亮的。後面的升壓電路是運用間歇振盪器的快速關斷(截止)的特性而實現升壓的。S1 為供電開關,當S1 閉合後升壓電路開始工作,太陽能供電板便可驅動負載,J1 為輸出介面,DS2 是輸出指示燈。
電池選用一顆額定電壓為1.2V 的普通5 號鎳氫充電電池即可。升壓電路可以使用單電池高亮LED 手電筒裡面現成的升壓電路板。筆者就是拆的一支廢棄的單電池高亮LED 手電筒裡面的升壓電路板。如需自己做,電感T1 用Φ0.4mm 的漆包線在Φ8mm 的小磁環上分別繞15 圈和9圈,小磁環可以從廢棄節能燈中拆出,二極體IN5819 若找不到可用IN4148 代用,C1 選用100uF 的鉭電容,如果沒有也可用等值電解電容代替,只是效率稍低一些。
剪一小段金屬絲焊接在太陽能電池板的兩個電極上作為引腳,以便於連接和固定在電路板上。兩塊太陽能電池板是正極對正極,負極對負極(上面有標識)並聯起來使用的,這樣可以有效地增強太陽能電池板提供電流的能力。
安裝儲能用的充電電池,也可以將電池正負端連接至電路板,也就是在電池兩極
焊上引腳固定至電路板,為了穩定,可以用帶尖的金屬工具在電路板上鑽孔後再用尼龍捆紮帶加固。
把在廢舊單電池高亮LED 手電筒里拆下來的小塊升壓電路板連接在電路板上。拆下來的升壓電路板中連接電池的2 根線正極接a 點,負極接b 點;連接LED 燈的兩根線正極接c 點,負極接d 點即可。