一种简易的小型太阳能控制器
最简单的太阳能控制开关电路
最简单的太阳能控制开关电路可能包括一个光敏传感器、一个继电器以及一个太阳能电池板。
光敏传感器用于检测光线强度,当光线强度达到一定值时,光敏传感器的输出会改变,从而触发继电器开关。
太阳能电池板则负责为整个电路提供电力。
当光线强度达到设定值时,光敏传感器输出变化,从而触发继电器开关,太阳能电池板开始工作。
这个简单的太阳能控制开关电路可以用来控制任何需要电源的设备,如LED灯等。
请注意,这只是一个非常基础的电路,实际应用中可能需要更复杂的电路设计以适应不同的需求。
同时,涉及到电子电路和电力设备时,一定要注意安全,一定要在专业人士的指导下进行操作。
如何制作一个简易的太阳能热水器及其作用
如何制作一个简易的太阳能热水器及其作用太阳能热水器是一种利用太阳能的热量来加热水的设备,其主要原理是将太阳能转化为热能,通过管道系统将水加热,提供热水供应。
这种绿色环保的设备非常适合在家庭中使用,不仅可以节约能源,还可以降低能源消耗和能源费用。
本文将介绍如何制作一个简易的太阳能热水器以及其作用。
1. 材料准备为了制作一个简易的太阳能热水器,我们需要准备以下材料:- 一个大型透明玻璃罩- 一根黑色的水管- 一些简单的工具,如剪刀、胶带2. 制作太阳能热水器首先,我们需要将水管涂成黑色。
黑色的物体能够更好地吸收太阳光的热量,所以这一步非常重要。
可以使用黑色油漆或黑色胶带来实现这一效果。
接下来,将黑色的水管弯曲成一个螺旋形。
可以用任何可塑性的材料来制作这个螺旋形,如塑料、铝或铜。
然后,将螺旋形的水管固定在玻璃罩的内部,确保它能够与罩紧密贴合并且不会滑动。
可以使用胶带或其他固定工具来实现这一步骤。
最后,将透明玻璃罩覆盖在水管螺旋上方,并将其密封好。
这样,当阳光照射到玻璃罩上时,热量会被吸收并传导到水管中,加热水的温度。
3. 太阳能热水器的作用制作完成的太阳能热水器可以用于供应家庭的热水需求。
它的主要作用有以下几个方面:节约能源:太阳能热水器利用太阳能来加热水,不需要使用传统的燃气或电力能源。
因此,它可以大大减少对传统能源的依赖,节约能源消耗。
环保节能:由于太阳能热水器使用的是可再生能源,不会产生二氧化碳等有害气体,因此对环境友好。
而且,由于不需要额外的能源供应,它还可以减少对非可再生能源的消耗,实现节能的效果。
降低能源费用:通过使用太阳能热水器,家庭可以减少热水的能源消耗,从而降低能源费用。
虽然制作和安装太阳能热水器可能需要一些费用,但长期来看,它可以帮助家庭节省大量的资金。
4. 使用和维护为了确保太阳能热水器的正常运行,我们需要注意以下几点:放置位置:太阳能热水器应该放置在能够充分接收阳光的位置,如屋顶或花园。
关于五年级科学品德试卷【含答案】
关于五年级科学品德试卷【含答案】专业课原理概述部分一、选择题1. 下列哪种动物是哺乳动物?( )A. 鸟类B. 鱼类C. 哺乳动物D. 昆虫2. 植物的光合作用需要哪种气体?( )A. 氧气B. 二氧化碳C. 氮气D. 稀有气体3. 地球有几大洲?( )A. 五大洲B. 六大洲C. 七大洲D. 八大洲4. 下列哪种能源是不可再生能源?( )A. 太阳能B. 风能C. 煤炭D. 水能5. 下列哪种行为是环保行为?( )A. 随地乱扔垃圾B. 节约用水C. 随意砍伐树木D. 大量使用塑料袋二、判断题1. 地球是太阳系中最大的行星。
( )2. 水在0℃时会结冰。
( )3. 动物细胞和植物细胞都有细胞核。
( )4. 食物链中,植物是消费者。
( )5. 酸雨对环境没有影响。
( )三、填空题1. 光合作用是植物利用光能将水和二氧化碳转化为有机物和氧气的过程。
2. 地球上最大的哺乳动物是______。
3. 环保是指保护环境,防止环境受到污染和破坏。
4. 食物链是描述生物之间相互依赖的关系,其中植物是______。
5. 风能是一种可再生能源,可以通过风力发电来转化为电能。
四、简答题1. 请简述光合作用的过程。
2. 请简述环保的重要性。
3. 请简述食物链的概念。
4. 请简述可再生能源和不可再生能源的区别。
5. 请简述地球的四大洋。
五、应用题1. 如果一片森林被砍伐,会对环境造成什么影响?2. 如果一个地区的水资源被污染,会对当地居民的生活产生什么影响?3. 请设计一个节约能源的方案,并说明其原理。
4. 请设计一个减少塑料污染的方案,并说明其原理。
5. 请设计一个保护动物多样性的方案,并说明其原理。
六、分析题1. 分析环保行为对环境的影响,并举例说明。
2. 分析食物链中各个生物之间的关系,并举例说明。
七、实践操作题1. 设计一个实验,验证植物的光合作用。
2. 设计一个实验,验证风能的转化过程。
八、专业设计题1. 设计一个简易的太阳能热水器。
一年级下册综合试卷【含答案】
一年级下册综合试卷【含答案】专业课原理概述部分一年级下册综合试卷一、选择题(每题1分,共5分)1. 下列哪种行为是符合社会主义核心价值观的?A. 尊老爱幼B. 损人利己C. 勤奋学习D. 贪污腐败2. 我国目前最高的学历是什么?A. 研究生B. 博士C. 硕士D. 学士3. 下列哪个城市是我国的直辖市?A. 北京B. 上海C. 天津D. 重庆4. 下列哪种水果富含维生素C?A. 苹果B. 橙子C. 香蕉D. 西瓜5. 下列哪个节日是我国传统的中秋节?A. 农历正月初一B. 农历五月初五C. 农历八月十五D. 农历九月九日二、判断题(每题1分,共5分)1. 长江是我国最长的河流。
()2. 世界上面积最大的国家是俄罗斯。
()3. 人类最早使用的工具是石器。
()4. 爱因斯坦提出了相对论。
()5. 互联网是20世纪最伟大的发明之一。
()三、填空题(每题1分,共5分)1. 我国共有____个民族。
2. 地球上的陆地面积占地球总面积的____%。
3. 世界上最高的山峰是____。
4. 人类进入文明时代的重要标志是____的出现。
5. 世界上最早的文字是____。
四、简答题(每题2分,共10分)1. 请简述我国四大发明。
2. 请简述地球自转和公转的方向。
3. 请简述光合作用的过程。
4. 请简述我国的基本法律制度。
5. 请简述我国的经济体制。
五、应用题(每题2分,共10分)1. 小明家到学校的距离是800米,他每天步行上学,速度是每分钟80米,请问小明上学需要多少时间?2. 一个长方体的长、宽、高分别是10厘米、5厘米、3厘米,请问这个长方体的体积是多少?3. 小红有3个苹果,小明有5个苹果,他们一共有多少个苹果?4. 一个数加上10后等于20,请问这个数是多少?5. 一个班级有40名学生,其中有25名女生,请问这个班级的男生人数是多少?六、分析题(每题5分,共10分)1. 请分析我国为什么要实行计划生育政策。
JC系列小型太阳能电源控制器使用说明书
安徽精能绿色能源有限公司JC 系列小型太阳能电源控制器使用说明书(本说明书适用于6V/12V控制器)产品介绍:本产品是新一代智能型太阳能充放电控制器,具有超强稳定性和极高使用寿命。
本系列具有自动检测蓄电池电压功能、PWM方式充电和全面的保护功能:过充、过放、过流、短路、接反等。
产品安装尺寸及接线:1、安装环境:安装在干燥通风处。
2、安装尺寸(如下图所示)注意事项。
3、接线方法(如图)A、先接蓄电池(正极靠左)连接正确(路灯型白天LOAD 长灭、欠压、过压LOAD长灭)。
否则检查线路。
B、再接电池板(正极靠左)连接正确,充电指示灯开始亮,进入充电状态。
否则检查线路。
C、最后接负载(图中灯泡、正极靠左)连接正确,灯泡发光(路灯型白天长灭,欠压、过压长灭)。
否则检查线路。
备注:此上ABC必须按顺序连接,否则会损坏控制器。
图示:尺寸:LED显示说明:LED状态功能CHARGE关闭夜晚或者蓄电池没有连接常亮蓄电池均衡充电状态POWER绿灯亮控制器正常输出绿灯灭控制器输出保护定时说明:本控制器内部含拨码开关(8421码定时),所以客户在定时务必将外壳打开方能定时操作.(打开外壳后,可以看见右图所示的拨码开关)具体操作如下:对于下图所示的拨码开关(1234)分别对应于定时的时间(8421);如客户需要定时6小时,只要将2和3对应的拨码向上拨就可以设定LED灯夜晚亮6小时.如定时11小时,只要将8和2和1对应的拨码向上拨上就可以设定LED灯夜晚亮11小时.如客户对拨码(8421)全部都向上拨动的情况下,控制器将默认纯光控.如客户对拨码(8421)全部都向下拨动的情况下,控制器将默认户用系统,负载24H都有输出。
功能:1、本控制器具有户用型和路灯型于一体的设计。
2、本控制器适用于6V/12V蓄电池系统。
3、本控制器具有光控时控(路灯型)。
4、本控制具有过充、过放、过流、短路、反接等保护措施。
5、科学严谨的外形设计,运用高等级防护手段。
科普实验如何制作简易的太阳能热水器
科普实验如何制作简易的太阳能热水器太阳能热水器是一种利用太阳能将光能转换为热能的装置,能为我们提供热水,节约能源,并且对环境友好。
在这篇文章中,我将向大家介绍如何制作一个简易的太阳能热水器。
材料清单:1. 一个黑色的塑料水瓶2. 一张铝箔纸3. 一把剪刀4. 一卷黑色胶带或胶布5. 一些清水步骤一:准备工作首先,我们需要将塑料水瓶洗净并彻底清洁干净。
确保瓶内不含任何残留物,以免影响后续使用。
步骤二:切割和装饰瓶子将塑料瓶的底部切掉,使其成为一个开放的圆柱体。
然后,将铝箔纸剪成与塑料瓶高度相匹配的矩形形状。
将铝箔纸矩形贴在瓶子的外部表面,用黑色胶带或胶布固定住。
铝箔纸能够反射太阳光并吸热,从而增加太阳能热水器的效果。
步骤三:制作热水器的支架将一小部分剩余的塑料瓶切割成两半,并将其固定在太阳能热水器的两侧作为支架。
确保支架稳固且能够保持整个装置的平衡。
步骤四:测试太阳能热水器将简易的太阳能热水器放置在阳光充足的地方,如室外阳台或花园。
将瓶子底部对准太阳,并倾斜安放,使其能够最大限度地接受阳光照射。
然后,将一些清水倒入瓶子中。
步骤五:观察和记录结果在太阳能热水器放置一段时间后,你会发现水温逐渐升高。
你可以使用温度计测量水的温度,并记录每隔一段时间的变化情况。
通过记录数据,你可以了解到太阳能热水器的效率以及阳光强度对其影响的程度。
通过这个简易实验,我们可以清楚地了解太阳能热水器的工作原理。
塑料瓶接受阳光照射后,瓶内的水逐渐升温,形成热水。
而铝箔纸的作用是反射和吸收太阳光,提高太阳能热水器的效率。
还有一些可以改进的地方,例如可以增大太阳能热水器的面积,使用更多的塑料瓶或增加反射面积,以增加太阳能的捕捉和利用率。
总结:制作简易的太阳能热水器实验是一个有趣且实用的科普实验。
通过这个实验,我们能够简单了解太阳能热水器的工作原理,并且能够感受到太阳能的热量。
在日常生活中,我们可以借助太阳能制作热水器,为我们提供洗浴、洗涤等方面的热水需求,节约能源,保护环境。
大班科学实验制作简易的太阳能热水器
大班科学实验制作简易的太阳能热水器高效利用太阳能是当今社会中的一个重要话题,太阳能热水器是一种使用太阳能加热水的简单而实用的装置。
在这篇文章中,我将介绍一种制作简易太阳能热水器的科学实验,希望能够激发大班学生对科学实验和可持续能源的兴趣。
实验材料:1. 空牛奶盒(1个)2. 黑色的喷漆或颜料3. 透明塑料袋或塑料薄膜4. 剪刀5. 黑色胶带6. 温度计7. 水实验步骤:1. 将空牛奶盒清洗干净,确保内部没有残留物。
2. 在牛奶盒的外部涂上一层黑色漆或颜料。
黑色能更好地吸收太阳光。
3. 等待黑色漆或颜料完全干燥。
4. 用剪刀在黑色漆或颜料涂满的牛奶盒上切一个长方形的口,这将是太阳能热水器的入口。
5. 用剪刀和黑色的胶带将透明塑料袋或塑料薄膜固定在入口上方,并确保能够完全密封。
6. 将太阳能热水器放置在阳光充足的地方,让它暴露在阳光下。
7. 使用温度计定期测量太阳能热水器内的水的温度。
8. 观察并记录太阳能热水器内水温的变化。
实验原理:太阳能热水器利用太阳能将热量转化为水的热量。
牛奶盒内的黑色漆或颜料吸收太阳光并转化为热能,烘烤着水的同时使其温度升高。
透明的塑料袋或薄膜允许太阳能进入牛奶盒并防止热量的散失,形成类似温室的效果。
这样,太阳能热水器能够高效地利用太阳能加热水。
实验结果:根据我的实验结果,我观察到太阳能热水器在阳光下的水温能够明显升高。
开始时,如果水的温度大约是室温,然后随着太阳能的加热,水的温度逐渐升高。
在阳光充足的情况下,太阳能热水器的水温甚至可以达到接近热水的温度。
实验讨论:通过这个实验,我们可以看到太阳能是一种无限的、清洁的能源。
太阳能热水器利用太阳能将水加热,不仅减少了对电能或化石能源的依赖,还能避免产生有害物质的排放。
太阳能热水器的制作简单、成本低廉,对环境友好,因此在一些地区已经广泛应用。
通过这个实验,大班的学生可以了解到太阳能的应用和可持续能源的重要性。
他们可以探索太阳能的原理和使用方式,并思考如何进一步改进太阳能热水器的效率和性能。
小学科学活动制作简易太阳能热水器
小学科学活动制作简易太阳能热水器太阳能是一种环保且可再生的能源,利用太阳能来加热水已经成为一种流行的方式。
在本文中,我们将介绍一种简易的太阳能热水器制作方法,适合小学科学活动使用。
通过这个活动,孩子们可以学习到太阳能的利用方式以及实践动手能力。
材料准备:1. 彩色纸板或发泡纸板2. 铝箔纸3. 塑料瓶4. 黑色塑料袋5. 胶带6. 剪刀7. 尺子8. 温水制作步骤:第一步:制作太阳能吸收器1. 将彩色纸板或发泡纸板剪成长方形板块,根据实际需要决定尺寸,但建议大小为30 * 40厘米。
2. 将铝箔纸张贴在纸板的一面,并将四周用胶带固定。
3. 用剪刀将铝箔纸上的四个角剪掉,不需要接触到塑料瓶。
第二步:制作热水器的外壳1. 取一个中等大小的塑料瓶,将上部切掉,成为一个圆形的容器。
2. 在被切掉的塑料瓶口部附近裁剪一个小窗口,用来放置太阳能吸收器。
第三步:装配太阳能热水器1. 将太阳能吸收器放入塑料瓶的窗口中,并用胶带固定住。
2. 将瓶子盖子打开,倒入一些温水,再将盖子盖好。
3. 用黑色塑料袋覆盖整个塑料瓶,确保完全遮挡住阳光。
第四步:观察结果1. 将制作好的太阳能热水器放在阳光下。
2. 静候片刻后,打开瓶盖,观察水的温度变化。
原理解释:太阳光射在铝箔上会被吸收,并转化为热能。
黑色塑料袋的作用是防止热能散失。
当太阳能吸收器吸收到太阳光后,热能会传导到水中,使水的温度逐渐升高。
注意事项:1. 这个实验需要足够的阳光来产生热能,请在晴朗的日子进行。
2. 孩子们在制作和使用太阳能热水器时,请务必遵循安全操作规则,警告他们不要直接触摸热水器,以免烫伤。
通过制作简易太阳能热水器的实验活动,孩子们可以深入了解太阳能的利用方式,并通过实践的方式加深对科学原理的理解。
这个活动具有趣味性和教育性,同时也能启发孩子们对环境保护和清洁能源的意识,让他们明白自己可以通过简单的方式为地球环境做出贡献。
通过与同学们分享制作和观察的结果,孩子们可以相互学习和交流,拓宽他们的科学知识和想象力。
简易太阳能热水器设计方案
简易太阳能热水器设计方案太阳能热水器是一种能够利用太阳能将水加热的设备,它不仅可以在环保的同时降低能源消耗,还可以为我们提供热水。
本文将为大家介绍一种简易的太阳能热水器设计方案。
一、原理介绍太阳能热水器的工作原理主要是利用太阳能将水加热。
一般来说,太阳能热水器由太阳能集热器、储热水箱和管路系统等组成。
太阳能集热器通过吸收太阳能将水加热,然后将加热后的热水储存在储热水箱中,最后通过管路系统将热水输送到我们需要的地方。
二、材料准备1. 太阳能集热器:可以使用黑色的铝板或黑色的太阳能吸热器作为集热器,它们能够更好地吸收太阳辐射。
2. 储热水箱:选择一个适当大小的容器作为储热水箱,可以使用塑料桶或不锈钢容器等。
3. 管路系统:选用耐高温的管道材料,如聚丙烯管或铜管,并配备相应的接头和阀门。
三、制作步骤1. 太阳能集热器制作:a. 在铝板或太阳能吸热器上涂刷黑色涂料,增加吸热效果。
b. 将太阳能集热器固定在支架上,确保它能够与太阳保持最佳角度。
c. 将集热器连接到管路系统的进水口。
2. 储热水箱制作:a. 选择一个适当大小的容器,确保能够储存足够的热水。
b. 在容器上开启进水口和出水口,并确保它们与管路系统相连接。
3. 管路系统搭建:a. 将管道与太阳能集热器和储热水箱连接起来,确保管道畅通无阻。
b. 根据需要,可以在管道上安装调节阀和水泵等设备来控制水流量和水温。
四、使用与维护1. 使用前,需要确保太阳能集热器的方位与太阳保持一致,以便最大程度地吸收太阳能。
2. 水箱和管路系统中的水需要定期更换,以保持水质清洁。
3. 涂刷在集热器表面的黑色涂料可能会因长时间使用而磨损,需要定期检查并修复。
五、效果展示这种简易太阳能热水器设计方案可以充分利用太阳能将水加热。
在晴朗的天气条件下,它可以为我们提供足够的热水供应,减少我们对传统能源的依赖。
而且,这种方案的制作和使用成本相对较低,非常适合个人使用。
六、结论通过本文的介绍,我们了解到了一种简易的太阳能热水器设计方案。
简易太阳能控制器的制作方法
简易太阳能控制器的制作方法制作简易太阳能控制器可以通过以下步骤进行:
1. 收集材料,你需要准备一个太阳能电池板、一个充电控制器、一个12V直流电池、一根电线、一个电池盒和一个开关。
2. 连接太阳能电池板,首先,将太阳能电池板的正负极分别连
接到充电控制器的对应端子上。
确保连接牢固,避免接触不良。
3. 连接充电控制器和电池,将充电控制器的输出端连接到12V
直流电池的正负极上。
同样地,确保连接牢固,避免接触不良。
4. 安装开关,将开关安装在电路中,用于控制电池和负载的连
接和断开。
这可以帮助你手动控制太阳能电池板对电池的充电。
5. 安装电池盒,将12V直流电池放入电池盒中,并将电池盒与
充电控制器连接。
6. 测试,确保所有连接都牢固可靠后,进行一次系统的测试,
检查太阳能电池板是否能够正常充电电池,并且电池能够为负载供
电。
以上就是制作简易太阳能控制器的基本步骤。
当然,这只是一个简单的DIY版本,如果需要更复杂的控制功能,可能需要使用专业的太阳能控制器设备。
希望这些信息能帮到你。
制作简易太阳能热水器
制作简易太阳能热水器太阳能利用太阳光的能量产生热水的过程。
太阳能热水器是一种利用太阳能加热水的设备,具有环保、节能、经济的特点。
制作简易太阳能热水器可以帮助我们更好地理解太阳能的利用原理,并且减少对传统能源的依赖。
本文将介绍一种简易的制作太阳能热水器的方法,希望能给读者带来启发和实践的乐趣。
材料准备:1. 黑色的塑料瓶(约1.5升)2. 一段黑色的塑料管(直径约为2厘米,长度为2米)3. 一段透明的塑料管(直径约为2厘米,长度为2米)4. 一把剪刀5. 胶带或者扎带6. 水管接头和胶圈(直径适合塑料管)制作步骤:1. 首先,将黑色的塑料瓶剪去底部,使其变成一个漏斗状。
保留瓶口。
剪下的底部可以用于其他用途,如制作花盆等。
2. 将透明的塑料管截成两段,一段长一段短。
长的一段用于作为太阳能吸热器,短的一段用于作为出水口。
3. 将黑色的塑料管穿过瓶口,使其从瓶口伸出一小段。
确保管子密封,不会漏水。
4. 将短的透明塑料管的一端连接到黑色塑料管的另一端,使用水管接头和胶圈确保连接处不会漏水。
5. 将黑色的塑料瓶与长的透明塑料管相连,确保密封性。
6. 将长的透明塑料管朝向太阳,最好是朝向南方,并将其固定在一个稳固的支架上,如墙壁、屋顶或其他适当的位置。
7. 将短的透明塑料管延伸到你需要热水的地方,如淋浴间或洗手池上方,并固定好。
8. 检查所有连接处是否密封,特别注意黑色塑料管与瓶口的连接部分。
使用方法:1. 填满太阳能热水器的瓶子部分和黑色塑料管,注意要确保没有空气泡在管子里。
2. 将太阳能热水器放置在阳光充足的地方,确保长的透明管暴露在太阳下。
3. 静待太阳能热水器吸收热能。
在阳光充足的环境下,黑色塑料管会吸收太阳热量,使管内的水温上升。
4. 当需要热水时,打开出水口,将温暖的水引出即可使用。
注意事项:1. 由于这个简易太阳能热水器的面积较小,它适合提供短时间的热水,如冲洗手或者快速洗漱。
如果需要提供更多热水,可以增加热水器的面积或者使用更高效的太阳能热水器。
小学科学制作简易太阳能热水器(课件)
小学科学制作简易太阳能热水器(课件)太阳能热水器是一种利用太阳光热转化为热水的装置。
它不仅环保节能,而且省钱实用,特别适合小学生进行制作和学习。
本文将为大家介绍制作简易太阳能热水器的步骤和相关的科学原理。
材料准备:1. 空白纸板箱2. 黑色涂料或黑色卡纸3. 透明塑料薄膜或塑料袋4. 保温材料(如泡沫板或棉花)5. 针或小刀6. 胶水或胶带制作步骤:第一步:准备太阳能采集器1. 将空白纸板箱的内部用黑色涂料或黏贴黑色卡纸,使其表面尽量吸收太阳光。
2. 在箱子的一个侧面开一个直径约5厘米的小孔,以便连接进水管和出水管。
3. 在另一个侧面开一个较大的小孔,用来安装观察窗口。
第二步:安装观察窗口1. 选择一个较大的透明塑料薄膜或塑料袋作为观察窗口。
2. 把透明塑料薄膜或塑料袋用胶水或胶带粘贴在开好的观察窗口上。
第三步:安装保温材料1. 将泡沫板或棉花剪成适当大小,覆盖在纸板箱的其他三个边壁以及顶部,以提高保温效果。
2. 封住纸板箱的上部,并用胶带或胶水固定保温材料。
第四步:连接进出水管1. 将一根长长的塑料管子的一端插进箱子的进水管孔中,另一端伸入用来储存热水的容器中。
2. 将另一根相同长度的塑料管子的一端插进箱子的出水管孔中,另一端伸出箱子外,作为排放用。
第五步:测试太阳能热水器1. 将太阳能热水器放置在阳光直射的地方,确保观察窗口可以看到阳光的直射位置。
2. 打开进水管,让水从进水管流入盛水容器。
3. 观察一段时间后,可以看到进入太阳能热水器的水渐渐变热,经过短时间暴晒后,你将得到热水。
科学原理:太阳能热水器的原理与光热转化有关。
黑色涂料或卡纸的表面吸收太阳光,转化为热能,将太阳能迅速转化为热水。
透明的观察窗口可以让太阳光通过,但不会让热能散发出来,起到保温的作用。
保温材料的使用也能减少热能的散失。
利用这些科学原理,我们可以制作出简易的太阳能热水器。
小学生可以通过制作太阳能热水器,学习到太阳能的应用以及能源的转化。
简易太阳能电池充放电控制器电路图
简易太阳能电池充放电控制器电路图太阳能电池充放电控制器电路图铅酸蓄电池已普遍应用于太阳能光伏电源系统。
人们知道,铅酸蓄电池的使用寿命与是否过充电或过放电有很大关系,只要在太阳能光伏电源系统工作过程中保持蓄电池不过充电,也不过放电,就能延长使用寿命,让其正常工作5年以上。
本文先容的简易太阳能电池充放电控制器,可有效地防止蓄电池过充电或过放电。
一、电路结构电路如附图所示。
双电压比较器LM393两个反相输进端②脚和⑥脚连接在一起,并由稳压管ZD1 提供6.2V的基准电压做比较电压,两个输出端①脚和⑦脚分另U接反馈电阻,将部分输出信号反馈到同相输进端③脚和⑤脚,这样就把双电压比较器变成了双迟滞电压比较器,可使电路在比较电压的临界点四周不会产生振荡。
R1、RP1、C1、A1、Q1、Q2和J1组成过充电压检测比较控制电路;R3、RP2、C2、A2、Q3、Q4和J2组成过放电压检测比较控制电路。
电位器RP1和RP2起调节设定过充、过放电压的作用。
可调三端稳压器LM371提供给LM393稳定的8 V工作电压。
被充电电池为12V65Ah全密封免维护铅酸蓄电池;太阳电池用一块40W硅太阳电池组件,在标准光照下输出17V、2.3A左右的直流工作电压和电流;D1是防反充二极管,防止硅太阳电池在太阳光较弱时成为耗电器。
二、工作原理当太阳光照射的时候,硅太阳电池组件产生的直流电流经过J 1 - 1常闭触点和R 1 ,使LED 1发光,等待对蓄电池进行充电;K闭合,三端稳压器输出8V 电压,电路开始工作,过充电压检测比较控制电路和过放电压检测比较控制电路同时对蓄电池端电压进行检测比较。
当蓄电池端电压小于预先设定的过充电压值时,A 1的⑥脚电位高于⑤脚电位,⑦脚输出低电位使Q 1截止,Q 2导通,L ED 2发光指示充电,J 1动作,其接点J 1 —1转换位置,硅太阳电池组件通过D 1对蓄电池充电。
蓄电池逐渐被布满,当其端电压大于预先设定的过充电压值时,A 1的⑥ 脚电位低于⑤脚电位,⑦脚输出高电位使Q1导通,Q2截止,L ED 2熄灭,J 1开释,J 1 - 1断开充电回路,L ED 1发光,指示停止充电。
五年级上科学素材资料做个太阳能热水器
太阳能热水器是一种利用太阳能将冷水加热成热水的设备。
它是一种清洁、环保、经济高效的能源利用方式。
在五年级上学的科学课程中,我们可以学到一些关于太阳能的知识,通过一些简单的材料和实验操作,我们可以制作一个简易的太阳能热水器。
首先,我们需要准备一些材料:一个水桶、一张黑色的塑料袋、绳子、铝箔纸和胶布。
接下来,我们可以按照以下步骤制作太阳能热水器:步骤一:将水桶洗净并放在阳光照射充足的地方,确保太阳能热水器可以得到充分的太阳能。
步骤二:将黑色塑料袋展开,用胶布将它固定在水桶上,并尽量使其尽量平整,不要有明显的皱褶。
黑色的塑料袋可以吸收太阳能,使太阳能热水器的效果更好。
步骤三:将铝箔纸用胶布固定在塑料袋的内侧,铝箔纸可以反射太阳光,增加太阳能热水器的温度。
步骤四:用绳子固定住塑料袋的四个角,使其与水桶的距离保持适当的空隙,这样可以防止太阳能热水器与水桶的触碰,避免热量的散失。
步骤五:将水桶填满凉水,将它放在太阳能热水器下方,确保冷水可以流入太阳能热水器。
经过一段时间的日光照射,太阳能热水器就可以发挥作用了。
太阳能会通过黑色的塑料袋被吸收,然后被铝箔纸反射,最终使水温升高。
我们可以在一段时间后测试水的温度,可以用温度计测量,也可以尝试用手感受水的温暖程度。
太阳能热水器利用了太阳的能量,遵循了能源转化的基本原理,使我们可以使用到清洁、免费的能源。
与传统的热水器相比,太阳能热水器不用消耗电能或燃气等传统能源,从而减少了对环境的污染,节约了能源成本。
通过制作太阳能热水器,我们可以更好地理解太阳能的利用原理,培养环保意识,同时也增加了对科学知识的探究和实践能力。
希望大家能够利用掌握的知识和技能,去创造更多的环保设备,为保护地球做出自己的贡献。
小学综合实践活动制作简易太阳能热水器
小学综合实践活动制作简易太阳能热水器太阳能热水器是一种利用太阳能将热能转换为热水的设备,它不仅环保节能,而且在日常生活中非常实用。
在这个综合实践活动中,我们将学习如何制作一个简易的太阳能热水器。
下面,我将为大家详细介绍该制作过程。
材料清单:1. 空的塑料瓶2. 铝箔3. 黑色卡纸4. 塑料袋5. 胶带6. 剪刀7. 温度计(可选)步骤一:准备工作首先,我们需要一只空的塑料瓶作为太阳能热水器的储水容器。
确保瓶子是干净的,并且没有任何残留物。
然后,我们需要准备一些铝箔和黑色卡纸。
铝箔用来反射太阳光,黑色卡纸用来吸热。
步骤二:制作集热器将铝箔剪成合适大小的矩形,并将其粘贴在塑料瓶的外侧。
这样,铝箔将反射太阳光,使瓶子内部的温度升高。
然后,将黑色卡纸剪成与铝箔相同大小的矩形,粘贴在铝箔上方,使其吸收更多的太阳能。
步骤三:制作隔热层接下来,我们需要制作隔热层,以防止热量的损失。
将塑料袋展开,并用剪刀将其剪成适合覆盖整个瓶子的大小。
然后,用胶带将塑料袋固定在瓶子的外侧,确保完全密封。
这将确保瓶子内部的热量不会散失。
步骤四:测试太阳能热水器完成以上步骤后,我们可以开始测试我们制作的太阳能热水器。
将瓶子放置在阳光充足的地方,然后加入适量的水。
等待一段时间,太阳能热水器会将太阳能转化为热能,令水的温度升高。
步骤五:实际应用我们可以利用这个简易太阳能热水器来满足一些日常生活的需要。
比如,在夏天的时候,我们可以将它放在户外,用来洗脸、洗手或清洗小型物品。
在一些实地探索活动中,我们也可以用它来加热食物、沏茶或洗漱。
这个简易太阳能热水器的使用非常方便,也可以让我们更好地了解太阳能的应用。
注意事项:1. 在制作太阳能热水器的过程中,一定要小心使用剪刀和胶带,避免造成伤害。
2. 在使用太阳能热水器时,一定要注意日晒时间和阳光充足的地方,以确保太阳能的充分吸收。
3. 建议在家长或老师的指导下进行制作和使用,以确保安全。
通过这个小学综合实践活动,我们可以亲手制作出一个简易的太阳能热水器,了解太阳能的应用和环保节能的重要性。
大班科学活动制作简易的太阳能热水器
大班科学活动制作简易的太阳能热水器太阳能热水器是一种环保、节能的热水设备,通过利用太阳能将太阳光转化为热能,用以加热水源。
在大班科学活动中,制作简易的太阳能热水器不仅可以培养孩子们的实践动手能力,同时也帮助他们了解太阳能的利用方式。
本文将介绍一种简单易行的大班科学活动制作简易太阳能热水器的步骤和材料。
材料准备:1. 透明的塑料薄膜或透明玻璃板2. 一个塑料瓶(最好是黑色的)3. 黑色绒布或黑色纸板4. 胶带5. 塑料水管6. 温度计7. 热水源步骤一:制作太阳能吸热板1. 将塑料瓶剪成两半,取下上半部分(即瓶口朝下的部分)。
2. 在塑料瓶的外侧用黑色绒布或黑色纸板将其包裹起来,形成一个黑色的吸热板。
3. 使用胶带将吸热板固定在透明的塑料薄膜或玻璃板上,确保吸热板与透明材料之间没有空隙。
步骤二:制作太阳能热水器外壳1. 取另一个塑料瓶,将其底部切掉,形成一个类似漏斗的形状。
2. 将漏斗状的塑料瓶盖在吸热板上,确保能够完全覆盖住吸热板。
3. 使用胶带将外壳与吸热板连接起来,确保密封性。
步骤三:连接水管1. 在太阳能热水器的一侧,用胶带固定一个塑料水管。
2. 将另一端的水管与热水源连接起来,确保水流通畅。
3. 在水管上设立一个温度计,用来监测水温的变化。
步骤四:太阳能热水器的放置与使用1. 将制作好的太阳能热水器放置在阳光充足的地方,确保吸热板能够充分接收到阳光。
2. 将水源流入太阳能热水器,水会被吸热板加热。
3. 观察温度计指示的水温变化,太阳能热水器会将水加热至一定温度,可供使用。
通过以上步骤,我们可以制作出一个简易的太阳能热水器。
在大班科学活动中,可以引导孩子们一起参与制作过程,让他们亲手体验科学知识的应用。
同时,可以利用这个太阳能热水器来观察和测量不同条件下水温的变化,培养孩子们的观察和实验能力。
需要注意的是,这个简易的太阳能热水器只能在阳光充足的日子里使用,且所能加热的水量有限。
在进行实验或活动时,要确保孩子们的安全,并在必要时请教专业的老师或家长的帮助。
中班科学活动用简易的材料制作一个太阳能热水器
中班科学活动用简易的材料制作一个太阳能热水器太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的装置。
它可以使用简易的材料制作,非常适合中班科学活动。
本文将介绍如何用简易的材料制作一个太阳能热水器。
材料清单:1. 一个空的塑料瓶(1升装)2. 黑色建筑纸3. 透明塑料袋4. 绑扎带或橡皮筋5. 剪刀制作步骤:1. 首先,将塑料瓶倒置并剪去顶部。
将塑料瓶分成两半,我们只需要底部的一半。
这将成为我们的热水储存器。
2. 接下来,将黑色建筑纸剪成一个与塑料瓶底部相同大小的圆片。
将圆片用胶水黏贴到塑料瓶底部的内侧。
黑色建筑纸可以吸收太阳光的热量,提高水的温度。
3. 然后,将透明塑料袋剪成一个长而宽的长方形,足够覆盖整个塑料瓶底部和黑色建筑纸。
将塑料袋放在瓶底和建筑纸之间,用绑扎带或橡皮筋将其固定在塑料瓶周围。
4. 将整个装置放在阳光充足的地方。
太阳光会透过塑料袋加热黑色建筑纸,进而加热储存在瓶底的水。
5. 当水受热时,你可以使用塑料瓶顶部的开口注入水。
等待一段时间后,打开瓶顶,你将得到加热后的热水。
使用建议:1. 在制作太阳能热水器时,请务必确保材料的安全性。
尽量让孩子在教师或家长的指导下完成制作过程。
2. 选择阳光充足的地方放置太阳能热水器,以确保充足的太阳能供应。
3. 定期检查塑料瓶内的水位,并根据需要补充水。
注意不要让水温过高,以免烫伤。
通过制作这个简易的太阳能热水器,孩子们可以学习到太阳能利用的基本原理,并了解到科学原理在日常生活中的应用。
同时,制作过程也让孩子们动手操作,培养了他们的创造力和动手能力。
总结:通过简易的材料制作太阳能热水器是一项有趣而有意义的中班科学活动。
不仅可以帮助孩子们理解太阳能利用的基本原理,还能提高他们的动手能力和创造力。
通过这样的活动,我们可以为孩子们创造一个积极、互动的学习环境,让他们在实践中不断探索和发现科学的奥秘。
制作简易太阳能实验(科学活动教案)
制作简易太阳能实验(科学活动教案)简介:太阳能是一种清洁可再生能源,利用太阳能可以为我们提供热能和电能。
本文将介绍如何制作一个简易的太阳能实验装置,通过该实验可以观察到太阳能的转化过程,并帮助学生们更好地理解太阳能的原理。
材料准备:1. 空透明塑料瓶2. 黑色纸张3. 铝箔纸4. 黑色或深色半透明塑料袋5. 硬纸板6. 双面胶7. 塑料水管8. 水杯9. 尺子10. 剪刀11. 黏土或砂土12. 热胶枪或胶水实验步骤:第一步:制作太阳能吸热器材料1. 将空塑料瓶的底部剪掉,使其成为一个短管状。
2. 使用尺子量取黑色纸张和铝箔纸相同尺寸的长方形,黏贴在塑料瓶的外侧,以增加吸热效果。
第二步:制作太阳能蒸发器1. 将深色半透明塑料袋铺平,剪下一块长方形薄片,大小应稍微大于塑料瓶的口径。
2. 将塑料瓶固定在硬纸板上,用双面胶将太阳能吸热器与硬纸板黏合在一起。
3. 将塑料袋均匀覆盖在瓶口上,并用胶水或热胶枪将太阳能吸热器与塑料袋固定在一起,确保密封。
第三步:制作太阳能水泵1. 将塑料水管连接到太阳能吸热器的顶部,并将另一端插入水杯中。
2. 使用黏土或砂土固定水杯,使其能够固定在平稳的表面上。
实验进行:1. 将制作好的太阳能实验装置放置在充足的阳光下,确保太阳直射。
2. 观察实验装置,当太阳照射到吸热器上时,瓶内的空气被加热,导致瓶内温度升高。
3. 随着热胀冷缩的原理,空气的温度升高,使得瓶内的气压增大。
4. 气压增大后,水就会被排出塑料水管,产生流动。
实验原理解析:该简易太阳能实验装置原理基于太阳能吸热和气体膨胀的物理原理。
当太阳能直射在黑色吸热器上时,吸热器内的空气受热而膨胀,造成了内部气压的增大。
当气压增大到一定程度时,水被迫排出水管,形成水流。
这样,太阳能被转化为了水流能量。
延伸实验:学生们可以进行一些变化因素对实验的影响测试,例如:1. 改变塑料瓶吸热器的大小和形状,观察水流的速度是否发生变化。
2. 改变太阳能吸热器的颜色,观察吸热效果的差异。
一种简单的太阳能路灯控制器的设计
一种简单的太阳能路灯控制器的设计
公茂法; 刘建平; 颜静; 夏文华; 徐新源
【期刊名称】《《电源技术》》
【年(卷),期】2013(37)4
【摘要】设计了一种非MCU控制的高效、稳定、简单、低成本的太阳能路灯控制器。
根据18 V 20 W多晶硅电池和12 V7.2 Ah铅酸蓄电池的测试参数,以
TL431和MOSFET两款集成芯片为基础,设计一种具有蓄电池恒流充电、蓄电池过充过放电保护、路灯自动启停的功能的太阳能路灯控制器,并对各模块的作用和设计原理做详细说明。
最后应用Matlab/simulink搭建简单蓄电池充电模型和多晶硅最大功率点处实用模型,对电池恒压充电和恒流充电两种方法进行模拟蓄电池充电仿真,将得到采样的蓄电池端电压进行比较。
得出恒流充电的方法对蓄电池具有较高的充电效率,进一步验证电路硬件设计的合理性。
【总页数】3页(P674-676)
【作者】公茂法; 刘建平; 颜静; 夏文华; 徐新源
【作者单位】山东科技大学信息与电气学院山东青岛266510
【正文语种】中文
【中图分类】TM57
【相关文献】
1.一种防盗报警型太阳能路灯控制器 [J], 李田珍;韩宏伟
2.基于单片机的太阳能路灯控制器设计 [J], 朱荔
3.基于STC8单片机的太阳能路灯控制器的设计 [J], 张维全;周丽红
4.基于STC15的太阳能路灯控制器设计 [J], 李昆仑;胡瀚文;刘兵;曾星
5.一种智能型太阳能路灯控制器的设计与实现 [J], 吴昊;李锐华
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科学小发明制作方法
科学小发明制作方法科学小发明,是指利用科学知识和技术手段,通过创造性的思维和实践,制作出能够解决实际问题或带来便利的小型发明。
下面,我将介绍几种科学小发明的制作方法,希望能够给大家带来一些灵感和启发。
首先,我们来看看如何制作一个简易的太阳能热水器。
制作材料包括一个空的塑料瓶子、黑色涂料、一些绝缘材料和一根软管。
首先,将塑料瓶子涂成黑色,这样可以吸收更多的太阳能。
然后,在瓶子的一侧开一个小孔,将软管穿过并固定好,软管的另一端可以连接到水龙头。
接下来,用绝缘材料将瓶子包裹起来,以保持热量不被散失。
这样制作好的太阳能热水器,可以利用太阳能加热水,既环保又节能。
其次,我们来介绍一下制作简易风力发电机的方法。
所需材料包括一根塑料管、一些塑料叶片、一个小型发电机和一些连接线。
首先,将塑料叶片固定在塑料管的一端,然后将发电机固定在管的另一端。
接下来,将连接线连接好,确保发电机能够正常工作。
最后,将制作好的风力发电机放置在有风的地方,当风吹过时,塑料叶片会转动,驱动发电机发电。
这样制作的风力发电机可以为小型电器提供电力,是一种非常实用的小发明。
最后,让我们来了解一下制作简易的自动植物浇水器的方法。
所需材料包括一个空的饮料瓶、一根细软管、一些绝缘材料和一个水龙头连接器。
首先,将饮料瓶剪成两半,将细软管穿过瓶盖并固定好。
然后,在瓶子的一侧开一个小孔,将软管的另一端连接到水龙头连接器。
接下来,用绝缘材料将瓶子包裹起来,以保持水温和避免水蒸发。
这样制作好的自动植物浇水器,可以根据设定的时间和水量自动为植物浇水,非常方便实用。
通过以上的介绍,我们可以看到,科学小发明的制作并不复杂,只要有创造性的思维和一些简单的材料,就可以制作出能够解决实际问题或带来便利的小型发明。
希望大家可以尝试制作自己的小发明,发挥想象力,创造更多有趣的科学小发明。
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一种简易的小型太阳能控制器摘要:本文主要研究带有蓄电池储能独立式光伏发电系统,对太阳能控制器的功能模块进行了简要说明,并阐述了蓄电池的充电策略。
在此基础上,对其硬件电路进行详细说明,之后通过蓄电池管理系统(BMS)电压测量,对其电压值进行校正。
并给出了系统进行软件设计。
该控制器主要通过观测指示灯来获取蓄电池的电压,同时单片机PIC16F676来控制,MOS管的通断,既而影响太阳能电池板对蓄电池充电,以及蓄电池对负载供电。
立足低成本高性能,具有较高的性价比,已在偏远地区广泛应用,效果良好。
关键词:太阳能控制器;PIC16F676;蓄电池A simple small sized solar energy controllerAbstract: I have a research about a stand-alone photovoltaic energy storage system with a battery in this paper,the components of the solar energy controller are introduced briefly, the voltage of battery was measured and corrected by Battery management system(BMS),while the strategy of charging the battery are described. On this basis, their parts of hardware circuits are explained in detail. the software design about the system has been finished. The controller obtained the battery voltage by observing the lights, and PIC16F676 microcontroller controlling the MOS turned on or off, Subsequently which affected the battery charged by solar panels and battery power to the load.Based on low-cost high-performance, it has been widely used in remote areas with the excellent effect.Keywords:solar energy controller; PIC16F676; battery在能源日益减少的今天,从环保主义的角度出发开发并利用新能源是非常有必要的。
新能源是传统能源以外的其他各种能源形式。
目前处于正在积极研究或者已经刚开始开发利用,太阳能是一种新兴能源,其环保洁净、资源丰富、并且不依赖与地域环境。
由于太阳能电池板输出电压很多时候不够稳定,一般不能直接单一给负载供电,需要在中间加上储存电能的装置。
同时太阳能控制器作为光伏发电系统的重要组成部分,能够通过指示灯来显示蓄电池的端电压,使单片机部分可以对其控制。
本设计采用铅酸蓄电池,针对恒压充电方式和PWM脉冲式充电方式进行了改进,使之更适合小成本控制器,同时增加相应的保护措施,增加了蓄电池的使用寿命。
1 系统大致介绍1.1太阳能控制器系统简介太阳能控制器主要由太阳能电池板、蓄电池、单片机控制部分、负载等几部分组成。
其大致框图如下所示:图1 太阳能控制器系统框图太阳能控制器是整个系统中不可或缺的部分,如上图所示,单片机只对蓄电池两端电压进行采样,简化了控制方式,较为简便地实现太阳能、蓄电池以及负载间的能量流动。
一般来说,在白天控制太阳能电池板对蓄电池充电,同时蓄电池向负载供电,阴天或者晚上只有蓄电池给负载充电,为了延长蓄电池的使用寿命,需要对其充放电条件加以限制,防止过充过放。
可以看出,整个系统从经济适用的角度出发,更好地实现了太阳能控制器的功能。
1.2 设计思想本设计主要实现的是太阳能电池板对蓄电池的充电,以及对负载的供电,对蓄电池的充电方式采用脉冲式恒压充电,通过单片机控制程序改变PWM占空比,调节蓄电池的充电电压。
控制方式主要通过单片机程序的编写得以实现。
而单片机控制电路的主要分为主电路两路输入,三路控制输出,外围开门狗电路以及电池显示电路。
2 硬件电路设计2.1单片机控制部分单片机控制部分,在整个过程中要一直保持工作状态,可以通过减少控制回路的原件来降低功耗,因此芯片选用PIC16F676,该芯片是Microchip Technology 公司生产的8位14引脚闪存的微控制器,PDIP, SOIC, TSSOP封装,2个定时器,输出IO口切换频率可以达到250KHZ,2KFlash,多路AD,使得PIC16F676特别适用于低成本的太阳能控制系统。
芯片内部集成了上电复位、欠压检测和部分看门狗电路,使用内部晶振(4M晶体),这些都极大的简化了外围电路的设计。
图2 单片机控制电路考虑到节约成本减小体积,单片机可由太阳能电池板或是蓄电池供电,由上图可以看出,太阳能电池板和蓄电池并连接在Buck变换器的输入端,电压高的给LM2576提供输入,其输出为单片机提供5V电压。
通过稳压管LM336给单片机RA1引脚提供2.5V电压,RA0引脚是输入蓄电池端的采样电压。
而引脚RA2与看门狗电路相连,通过程序控制它定时地往看门狗芯片MAX706ESA的WDI引脚上送入高电平,倘若由于单片机的有些原因,看门狗电路得不到单片机送来的信号,便在它和单片机复位引脚MCLR相连的引脚上送出一个复位信号,即程序从程序存储器的起始位置开始执行,这样便实现了单片机的自动复位。
此外,单片机的RC1、RC2引脚为MOS管的驱动电路提供信号,同时为蓄电池显示电路提供相应的电压信号。
2.2输入主电路部分输入主电路部分即为太阳能电池板在单片机控制下对蓄电池进行充电对负载供电,或是蓄电池对负载放电。
其大致电路图如下所示:图3 输入模块图考虑到负载实际所需功率约达到90W,选用两个50W的太阳能电池板并联,则太阳能电池板的峰值电压为17.5V,短路电流为6.46A。
考虑到会有尖峰,选择会有2~3倍的裕量。
其中BUZ11A V DSS 为50V,而I D 为26A,并且R DS(on)<0.055Ω,故可选用BUZ11A作为开关管,具有驱动电路简单(如图3所示),需要的驱动功率小,而且开关速度快,工作频率高。
由于天气等原因,太阳能电池板无法工作,蓄电池端的电压大致为11.5V左右,而MBR1045CT的反向压降为50V,有着充足的裕量。
因此二极管D5可以选用肖特基二极管,其具有功耗小、管压降低、效率高等优点。
从而选择MBR1045CT二极管,用来阻止蓄电池向太阳能电池板反向充电。
为了便于电路板的散热,将在BUZ11A、MBR1045CT、LM2576等元件后装上相应规格的散热片。
图4 MOS驱动电路图5 电压采样电路如上图所示,系统通过分压电阻R46、R47、R48对蓄电池两端电压B+进行采样,判断当前蓄电池的状态。
当蓄电池正常工作时,单片机的RC2脚提供MOSIN为高信号,通过图3可以看出Q16导通,则MOSIN1就被拉成低信号,此时无法使S5导通,从而实现太阳能向蓄电池充电;当蓄电池电压达到12.4V时,MOSIN为高信号,Q16导通,则MOSIN1为低信号,此时S5依旧截止,蓄电池处于浮充状态;当蓄电池电压高于充电保护电压12.7V时,单片机提供MOSIN为低信号,因此Q16无法导通,则MOSIN1为高信号,此时S5导通,此时充电回路通过S5进行短路保护,太阳能电池板短接相当于电流源,当蓄电池电压降为12.1V时,S5再次截止,充电过程恢复正常。
当蓄电池正常工作时,单片机的RC1脚提供MOSOUT的低信号,而使S6导通,则蓄电池以及太阳能就可以向负载供电;当蓄电池电压低于过放保护电压11V时,单片机给出断电通知信号INT为低时,持续十秒便不再给负载供电;当蓄电池电压达到过放恢复电压11.8V时,S6导通,此时负载回路恢复正常。
2.3 显示模块显示电路采用3个LED发光二极管,分别为工作灯,红灯,绿灯,通过指示灯的发光情况,了解蓄电池的大致电压。
从而通过单片机对整个系统进行控制。
图6 上电工作灯的波形系统上电工作时,工作灯闪烁,此时蓄电池两端的电压为11V。
断电通知信号INT在正常工作时为高电平,当蓄电池电压低于11V持续最少5秒时,断电通知信号INT变为低电平,持续10秒后切断负载。
图7a 红灯闪烁波形图7b 红灯常亮波形如上图7a所示,当红灯闪烁时,蓄电池电压为11.8V,而当蓄电池为12.1V时,红灯常亮波形如图7b,此时,红灯绿灯各亮50%。
图8a 绿灯较亮波形图8b 绿灯全亮波形如上图8a所示,当绿灯亮75%,红灯亮25%时,蓄电池电压为12.4V,而当蓄电池电压升高到12.7V时,红灯熄灭绿灯常亮,如图9b所示。
由以上分析可以看出,该显示电路简单直观,可以很方便地观测蓄电池的电压状况。
3 蓄电池电压校正最终蓄电池电压的准确度直接与AD转换和实际电压测量值的精确度有关。
然而大多数情况下,由于测量电压无法精确反映实际电压值,因此蓄电池端电压需要被校正。
图9 蓄电池电压测量结构如上图所示,电池管理系统(BMS)采用光电继电器检测蓄电池电压,其过程大致如下:闭合开关S1,这时输入电压等于V B1,通过双积分A/D转换环节,将模拟量转变为数字量送到CPU。
其中隔离部分避免了蓄电池侧对CPU部分的电压瞬态差造成的损害。
需要做一定的换算才能将AD芯片读出的值表示成电压值,采样值的准确性可以由其偏移量和线性度决定。
采用二次插值法进行校准,公式如下:(1)(2)其中,高、低两路不同的电压输入值X1、X2,设它们对应的AD值分别为AD l、AD2,增益(线性度)和零点(偏移量)分别为G和O,进一步推导出:(3)(4)零点和增益值由两个实际电压值和其相应的AD值计算得到,从而可以计算出理论值与实际值得差值,可以绘出数值测量曲线进行校准。
4 软件部分设计除了硬件电路的设计对系统有很大影响之外,软件部分的设计也是很重要的,它通过编写程序来控制主电路的充放电以及显示电路。
软件设计部分根据电压采集和电压比较来输出驱动电路和显示电路的信号,从而实现对蓄电池实现过充,过放等保护,如下图所示:图9 软件流程图4 结语本设计主要针对光伏发电系统中的太阳能控制器,立足于理论分析与实际调试对其做了详细说明。