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基于太阳能电池板的直流不间断电源设计

（一）直流不间断电源的控制芯片选择

为了提高直流不间断电源的适用范围，我们基于太阳能电池板设计的直流不间断电源要具有通用性强、性能可靠以及体积适中的特点，其中的控制芯片选择起到十分重要的作用。在控制芯片选择方面，铅酸蓄电池具有密封度高、免维护以及安全无污染的特点成为直流不间断电源蓄电池和后备电源的，而在铅酸蓄电池的专用控制芯片选择方面，我们选择 UC3906 ，该芯片能够具有铅酸蓄电池充电所 需的全部控制功能和检测功能，另外，该控制芯片还能够将充电器内将各种电压进行转化，并且控制电池电压随着温度系数的变化而发生相应的变化，提高了直流不间断电源的温度适应性，能够在较大的温度范围内得到的充电、使用状态。可知，为了不对公用电网产生谐波污染，必须使逆变器各相输出电流与电网电压反相，以实现逆变器的单位功率因数输出。

UC3906 控制芯片内部含有***的电压控制回路和限流放大器，能够对直流不间断电源的充电状态进行调整，能够有效避免因电流过大损害电池的问题。

是磷原子核中的正质子会使其保持在原位上。

当把能量加到纯硅中时（比如以热的形式），它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开，就会留下一个空穴。然后，这些电子会在晶格周围四处游荡，寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子，它们可以运载电流。不过，留在纯硅中的电子数量，因此没有太大的用处。而将纯硅与磷原子混合起来，情况就完全不同了。此时，只需很少的能量即可使磷原子的某个“多余”的电子逸出，因为这些电子没有结合到共价键中 —— 它们的邻居不会将它们拉回。这种交-直-交系统显著的特点是在风力发电机和电网之间连接了缓冲电路，在并网时无电流冲击，逆变器不仅可以调节电压、频率，而且可以调节输出功率，是一种稳定的并网方式。因此，大多数这类电子会成为自由电子，这样，我们就得到了比纯硅中多得多的自由载流子。有意添加杂质的过程被称为掺杂，当利用磷原子掺杂时，得到的硅被成为 N 型（“ n ”表示负电），因为硅里面有很多自由电子。与纯硅相比， N 型掺杂硅是一种性能好得多的导体。

当把能量加到纯硅中时（比如以热的形式），它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开，就会留下一个空穴。然后，这些电子会在晶格周围四处游荡，寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子，它们可以运载电流。不过，留在纯硅中的电子数量，因此没有太大的用处。而将纯硅与磷原子混合起来，情况就完全不同了。此时，只需很少的能量即可使磷原子的某个“多余”的电子逸出，因为这些电子没有结合到共价键中 —— 它们的邻居不会将它们拉回。由于绿色电力通常价格比普通电价要高，所以对于绿电售电商而言如何吸引消费者眼球至关重要，需绞尽脑汁来吸引消费者。因此，大多数这类电子会成为自由电子，这样，旧组件价格，我们就得到了比纯硅中多得多的自由载流子。有意添加杂质的过程被称为掺杂，当利用磷原子掺杂时，得到的硅被成为 N 型（“ n ”表示负电），因为硅里面有很多自由电子。与纯硅相比， N 型掺杂硅是一种性能好得多的导体。

有了光伏（ PV ）模块，我们该如何利用呢？如何利用太阳能来为房间供电？尽管它并非像随便在屋顶放置一些模块那样简单，但也不是特别复杂。

首先，并非每个屋顶都有合适的朝向或倾斜角度可以充分利用太阳能。北半球的无轨道光伏系统应指向正南（这是方位）。它们应该以该地区纬度来设定倾斜角度，以便可以整年吸收尽可能多的能量。如果希望在上午或下午以及夏季或冬季获得尽可能多的能量，可以采用不同的方位、倾角。直击雷是指直接落到光伏方阵、直流配电系统、电气设备及其配线等处，以及近旁周围的雷击。当然，不管在一天或者一年中的什么时间，模块决不能被附近的树木或者建筑物挡住。在光伏模块中，即使 36 块电池中只有一块被挡住了，发电量也会减少一大半。

如果您有一间房子，它的屋顶没有遮挡并且朝南，那么您还需要确定自己需要的系统规模。这是一项复杂的工作，因为发电量取决于天气情况，而天气从来都是不可完全预测的，并且您的用电需求也会随时发生变化。这些障碍很容易清除。气象数据会提供不同地理区域每月的平均日照水平。其中考虑了降雨和多云天气，以及纬度、 湿度 和其他更细微的因素。您在设计时应考虑到日照状况差的月份，这样才能保证全年都有充足的电力供应。逆变器输入与直流稳压的输出端相连，其输入端的电压为直流稳压后的电压值udc，输出端通过滤波电感上后并入电网，对于风力发电并网逆变器系统，输出相电压、相电流与电网电动势满足图2b所示矢量关系。有了这个数据，并且清楚自己家里的平均用电需求（通过用电帐单即可得知每月的用电量），可以用一些简单的方法来确定您需要多少个光伏模块。此外，您还需要确定系统电压，这可以通过决定串联的模块数量来控制。

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