项目1 太阳能手机充电系统设计 11.1 任务提出 11.2 任务解析 21.3 太阳能 21.3.1 太阳能资源 21.3.2 太阳能量的衰减 21.3.3 我国太阳能资源分布 31.3.4 太阳辐射的计量及峰值日照时数 41.3.5 太阳能发电的优缺点 51.4 太阳电池 71.4.1 结构与工作原理 71.4.2 太阳电池分类 91.4.3 太阳电池的特性 121.4.4 技术参数 151.5 充电控制电路 161.5.1 直流斩波电路的工作原理 161.5.2 降压斩波电路 171.5.3 升压斩波电路 181.5.4 升降压斩波电路 201.6 锂离子电池 211.6.1 锂电池的结构与工作原理 211.6.2 锂离子电池的参数 221.6.3 锂离子电池充放电 231.7 任务实施 231.7.1 系统方案设计 231.7.2 太阳电池组件的选型与计算 241.7.3 控制电路设计 251.8 应用案例 261.8.1 太阳能计算器 261.8.2 共享单车供电系统 28【课后任务】 30【课后习题】 30【实训一】 光伏组件测试 31项目2 太阳能路灯系统设计 332.1 任务提出 332.2 任务解析 332.3 独立光伏发电系统 342.3.1 独立光伏发电系统组成 352.3.2 独立光伏发电系统分类 362.4 光伏控制器 372.4.1 光伏控制器基本原理 382.4.2 控制器常用电路形式 392.5 蓄电池 452.5.1 铅酸蓄电池的结构与工作原理 462.5.2 铅酸蓄电池的性能参数 482.5.3 铅酸蓄电池的充放电控制 502.5.4 铅酸蓄电池的命名方法 512.5.5 超级电容器 522.6 任务实施 542.6.1 系统方案设计 542.6.2 光伏组件的选型与计算 552.6.3 蓄电池选型计算 582.6.4 光伏控制器的选型 592.7 系统安装与调试 602.7.1 太阳能LED路灯的安装 602.7.2 系统调试 612.8 应用案例 622.8.1 内蒙古呼和浩特风光互补路灯设计案例 622.8.2 哈尔滨移动通信基站风光互补发电系统设计案例 67【课后任务】 69【课后习题】 69【实训二】 光伏控制器工作原理 70项目3 家用光伏电站设计 713.1 任务提出 713.2 任务解析 713.3 光伏阵列 723.3.1 光伏阵列的定义 723.3.2 热斑效应和光伏阵列中的二极管 733.3.3 光伏阵列电路 743.4 离网逆变器 763.4.1 基本工作原理 763.4.2 逆变器的分类 773.4.3 逆变器基本电路 783.4.4 逆变器主要技术参数 813.5 支架系统 843.5.1 支架分类 843.5.2 安装角度设计 873.5.3 支架的安装方式 883.6 任务实施 913.6.1 系统方案设计 913.6.2 设计依据与基本原则 913.6.3 光伏组件的选型与阵列容量计算 923.6.4 蓄电池的选型与计算 953.6.5 控制器的选型 973.6.6 逆变器的选型 983.6.7 支架系统设计 1003.7 应用案例—移动基站独立供电系统 1013.7.1 案例概述 1013.7.2 光伏组件的选型以及容量计算 1023.7.3 蓄电池的选型与计算 1033.7.4 电气配置 1033.7.5 光伏阵列安装设计 104【课后任务】 105【课后习题】 105【实训三】 独立光伏发电系统设计 106项目4 大型并网光伏发电系统设计 1074.1 任务提出 1074.2 任务解析 1084.3 并网光伏发电系统 1084.3.1 并网光伏发电系统分类 1094.3.2 并网光伏发电系统的组成 1114.4 并网逆变器 1174.4.1 并网逆变器的工作原理 1174.4.2 并网逆变器的功能 1194.4.3 并网逆变器的主要技术参数 1204.5 防雷与接地设计 1214.5.1 雷电的形成与基本形式 1214.5.2 防雷系统基础知识 1224.5.3 光伏发电系统防雷设计 1254.5.4 光伏发电系统的接地设计 1274.6 并网接入设计 1284.6.1 光伏电站等级及并网要求 1284.6.2 光伏系统的并网类型 1284.6.3 并网接入电网要求 1294.7 任务实施 1314.7.1 系统方案设计 1314.7.2 设计依据 1324.7.3 光伏系统的容量设计 1334.7.4 光伏系统的结构设计 1354.7.5 光伏系统的电气设计 1364.7.6 并网接入设计 1394.7.7 防逆流设计 1394.7.8 监控系统设计 1404.7.9 系统发电量与节能估算 1414.8 应用案例—10 MW太阳能光伏并网发电系统 1414.8.1 背景概述 1414.8.2 光伏系统容量设计 1424.8.3 光伏系统电气设计 1434.8.4 系统接入电网设计 1464.8.5 监控系统设计 1474.8.6 环境监测仪 1484.8.7 光伏系统防雷接地装置 148【课后任务】 149【课后习题】 149【实训四】 并网光伏发电系统认识与设计 149附录1 光储一体化电站项目设计 151附录2 光伏发电站设计术语 160参考文献 162目 录？ContentsItem Ⅰ Design of Solar Cell Phone Charging System 11.1 Proposal of Task 11.2 Analysis of Task 21.3 Solar Energy 21.3.1 Solar Energy Resources 21.3.2 Attenuation of Solar Energy 21.3.3 Distribution of Solar Energy in China 31.3.4 Measurement of Solar Radiation and Peak Sunshine Hours 41.3.5 Advantages and Disadvantages of Solar Power Generation 51.4 Solar Cell 71.4.1 Structure and Working Principle of Solar Cells 71.4.2 Classification of Solar Cells 91.4.3 Characteristics of Solar Cells 121.4.4 Technical Parameters 151.5 Charging Control Circuit 161.5.1 Working Principle of DC Chopper Circuit 161.5.2 Buck Chopper 171.5.3 Boost Chopper 181.5.4 Boost-Buck Chopper 201.6 Lithium Ion Battery 211.6.1 Structure and Working Principle of Lithium Battery 211.6.2 Parameters of Lithium Ion Battery 221.6.3 Charging and Discharging of Lithium Ion Battery 231.7 Implementation of Task 231.7.1 System Design 231.7.2 Selection and Calculation of PV Module 241.7.3 Control Circuit Design 251.8 Application Cases 261.8.1 Solar Calculator 261.8.2 Power Supply System of Shared Bicyles 28【After-class Assignments】 30【After-class Exercises】 30【Practical Training Ⅰ】 Module Test 31Item Ⅱ Design of Solar Street Lighting System 332.1 Proposal of Task 332.2 Analysis of Task 332.3 Off-grid Photovoltaic Power Generation System 342.3.1 Composition of Off-grid Photovoltaic Power Generation System 352.3.2 Classification of Off-grid Photovoltaic Power Generation System 362.4 Photovoltaic Controller 372.4.1 Basic Principles of Photovoltaic Controller 382.4.2 Common Circuit Forms of Controllers 392.5 Storage Battery 452.5.1 Structure and Working Principle of Lead-acid Battery 462.5.2 Performance Parameters of Lead-acid Batteries 482.5.3 Charging and Discharging Control of Lead-acid Batteries 502.5.4 Naming Method for Lead-acid Batteries 512.5.5 Supercapacitor 522.6 Implementation of Task 542.6.1 System Design 542.6.2 Selection and Calculation of Photovoltaic Module 552.6.3 Selection and Calculation of Battery 582.6.4 Selection of Photovoltaic Controller 592.7 System Installation and Commissioning 602.7.1 Installation of Solar LED Streetlights 602.7.2 System Commissioning 612.8 Application Cases 622.8.1 Design Case of Wind and Solar Streetlights in Hohhot of Inner Mongolia 622.8.2 Design Case of Wind-Solar Hybrid Power Generation System for Harbin Mobile Communication Base Station 67【After-class Assignments】 69【After-class Exercises】 69【Practical Training Ⅱ】 Working Principle of Photovoltaic Controller 70Item Ⅲ Design of Household Photovoltaic Power Station 713.1 Proposal of Task 713.2 Analysis of Task 713.3 Solar Array 723.3.1 Definition of Solar Array 723.3.2 Hot Spot Effect and Diode in Solar Array 733.3.3 Solar Array Circuit 743.4 Off-grid Inverter 763.4.1 Basic Working Principles 763.4.2 Classification of Inverters 773.4.3 Basic Circuit of Inverter 783.4.4 Main Technical Parameters of Inverter 813.5 Bracket Sytem 843.5.1 Classification of Bracket Sytem 843.5.2 Installation Angle Design 873.5.3 Installation Mode of Bracket 883.6 Implementation of Task 913.6.1 System Design 913.6.2 Design Basis and Basic Principles 913.6.3 Selection of Module and Calculation of Array Capacity 923.6.4 Selection and Calculation of Storage Battery 953.6.5 Selection of Controller 973.6.6 Selection of Inverter 983.6.7 Design of Mounting System 1003.7 Application Case—Independent Power Supply System for Mobile Base Station 1013.7.1 Case Overview 1013.7.2 Selection of Photovoltaic Module and Capacity Calculation 1023.7.3 Selection and Calculation of Storage Battery 1033.7.4 Electrical Configuration 1033.7.5 Design of Photovoltaic Array Installation 104【After-class Assignments】 105【After-class Exercises】 105【Practical Training Ⅲ】 Design of Independent Photovoltaic Power Generation System 106Item Ⅳ Design of Large Grid-connected Photovoltaic System 1074.1 Proposal of Task 1074.2 Analysis of Task 1084.3 Grid-connected Photovoltaic System 1084.3.1 Classification of Grid-connected Photovoltaic System 1094.3.2 Composition of Grid-connected Photovoltaic System 1114.4 Grid-connected Inverter 1174.4.1 Working Principle of Grid-connected Inverter 1174.4.2 Function of Grid-connected Inverter 1204.4.3 Main Technical Parameters of Grid-connected Inverter 1204.5 Lightning Protection and Grounding Design 1214.5.1 Formation and Basic Form of Lightning 1214.5.2 Basic Knowledge of Lightning Protection System 1224.5.3 Lightning Protection Design of Photovoltaic System 1254.5.4 Grounding Design of Photovoltaic System 1274.6 Design of Grid-connected Access 1284.6.1 Photovoltaic Grade and Grid-connection Requirements 1284.6.2 Grid-connected Type of Photovoltaic System 1284.6.3 Requirements of Grid-connected to Power Grid 1294.7 Implementation of Task 1314.7.1 Sytem Design 1314.7.2 Design Basis 1324.7.3 Capacity Design of Photovoltaic System 1334.7.4 Structural Design of Photovoltaic System 1354.7.5 Electrical Design of Photovoltaic System 1364.7.6 Design of Grid-connected Access 1394.7.7 Design of Backflow Protection 1394.7.8 Design of Monitoring System 1404.7.9 System Power Generation and Energy Saving Estimation 1414.8 Application Case—10MW Solar Photovoltaic Grid Connected Power Generation System 1414.8.1 Background Overview 1414.8.2 Capacity Design of Photovoltaic Sytem 1424.8.3 Electrical Design of Photovoltaic System 1434.8.4 Design of System Access to Power Grid 1464.8.5 Design of Monitoring System 1474.8.6 Environmental Monitor 1484.8.7 Lightning Protection and Grounding Device for Photovoltaic System 148【After-class Assignments】 149【After-class Exercises】 149【Practical Training Ⅳ】 Introduction & Design of Grid-connected Photovoltaic Power Generation System 149Appendix Ⅰ Optical Storage Integrated Power Station 151Appendix Ⅱ Terminology of Photovoltaic Power Station Design 160References 162

本书以职业能力培养为重点，与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计，遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实工作任务为依据，基于工作过程系统化的思想理念整合、序化教学内容，精心设计学习项目。依据实际工程案例，在教材内容中设置手机充电系统、光伏路灯系统