光伏應用産品電子綫路分析與設計 廖東進,黃建華,張培明,鬍建宏 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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廖東進，黃建華，張培明，鬍建宏 著

圖書標籤:

• 光伏
• 太陽能
• 電子綫路
• 電路分析
• 電路設計
• 電源
• 電力電子
• 新能源
• 應用技術
• 可再生能源

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122243843

商品編碼：29260563529

包裝：平裝

齣版時間：2015-10-01

基本信息

書名：光伏應用産品電子綫路分析與設計

定價：30.00元

作者：廖東進,黃建華,張培明,鬍建宏

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2015-10-01

ISBN：9787122243843

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《光伏應用産品電子綫路分析與設計》以模擬電子技術為知識載體，以光伏應用産品實際電路為案例，分析瞭直流穩壓電源電路、太陽能草坪燈電路、直流升降壓電路、蓄電池充放電保護電路、波形發生電路、光伏逆變器電路、小信號放大電路等內容。
　　《光伏應用産品電子綫路分析與設計》按照項目驅動方式設置教學內容，每個項目包含案例引導、項目任務、預習練習、相關知識、訓練與提高、課後思考題等內容。
　　本書可以作為光伏發電相關專業學生的專業基礎課教材以及各類光伏發電技術培訓班的教學用書。

目錄

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項目1常用電子元器件及測量工具使用
1.1數字萬用錶的使用
1.1.1指針式萬用錶
1.1.2數字式萬用錶
【課後思考題】
1.2電阻元件的認知及測試
1.2.1電阻種類及阻值識彆
1.2.2光敏電阻
【課後思考題】
1.3電容、電感元件的認知及測試
1.3.1電容元件的認識及測試
1.3.2電感元件的認識及測試
【課後思考題】
項目2市電直流穩壓電源分析與設計
2.1二極管的單嚮導電特性
2.1.1二極管的單嚮導電特性
2.1.2二極管電路模型
【課後思考題】
2.2特殊二極管及應用
2.2.1穩壓二極管工作原理
2.2.2穩壓二極管穩壓電路分析
2.2.3其他特殊二極管
【課後思考題】
2.3三端直流穩壓電源製作
2.3.1市電直流穩壓電源組成
2.3.2整流穩壓電路
【課後思考題】
2.4LM317連續可調的穩壓電路製作
【課後思考題】
項目3太陽能草坪燈電路分析與製作
3.1雙極型三極管直流電路及應用
3.1.1雙極型三極管電流放大特性
3.1.2晶體管伏安特性與開關特性
【課後思考題】
3.2太陽能草坪燈控製電路分析
3.2.1小功率太陽能草坪燈控製電路分析
3.2.2大功率太陽能草坪燈控製電路分析
【課後思考題】
項目4小信號放大電路分析與設計
4.1單級信號放大電路
4.1.1基本共射極放大電路分析
4.1.2共射極放大電路靜態分析
4.1.3共射極放大電路動態分析
4.1.4分壓偏置電路
【課後思考題】
4.2多級信號放大電路
【課後思考題】
4.3放大電路輸入、輸齣級
4.3.1共集電極放大電路
4.3.2共基極放大電路分析
【課後思考題】
項目5太陽能充放電控製器電路分析與設計
5.1集成運算放大器認識與基本應用
5.1.1集成運算放大器認識
5.1.2集成運算放大器LM35
【課後思考題】
5.2集成運算放大器基本運算電路分析
5.2.1同相比例運算放大器
5.2.2加、減運算放大電路
5.2.3積分、微分運算放大電路
【課後思考題】
5.3比較器電路分析
5.3.1單限比較器
5.3.2雙限比較器
【課後思考題】
5.4遲滯比較器電路
【課後思考題】
5.5反饋認識及應用
5.5.1反饋基本概念
5.5.2負反饋對電路的影響
【課後思考題】
5.6太陽能充放電控製器電路分析
項目6直流升降壓電路分析與設計
6.1Boost升壓電路
【課後思考題】
6.2Buck電路分析與製作
【課後思考題】
6.3BuckBoost電路分析與製作
【課後思考題】
6.4太陽能升壓草坪燈電路製作
6.4.1以光敏電阻為光感器件的升壓電路
6.4.2以太陽能電池為光敏器件的升壓電路
【課後思考題】
項目7波形發生電路分析與設計
7.1變壓饋式LC正弦波振蕩電路
7.1.1振蕩電路概述
7.1.2LC振蕩電路工作原理
7.1.3變壓器反饋式振蕩電路
【課後思考題】
7.2電容三點式LC振蕩電路
7.2.1電容三點式振蕩電路
7.2.2改進型電容三點式電路
【課後思考題】
7.3電感三點式LC振蕩電路
【課後思考題】
7.4RC正弦波振蕩電路
【課後思考題】
7.5占空比可調的方波振蕩電路
【課後思考題】
7.6晶體管多諧振蕩電路
【課後思考題】
7.7555定時器及其應用
7.7.1555定時器工作原理
7.7.2555定時器應用
【課後思考題】
項目8簡易光伏逆變器電路分析與設計
8.1場效應管電路分析
8.1.1結型場效應管
8.1.2絕緣柵場效應管
【課後思考題】
8.2逆變器結構及方波逆變器電路分析
8.2.1逆變器結構
8.2.2方波逆變器電路分析
【課後思考題】
8.3RC濾波電路設計
【課後思考題】
8.4正弦波逆變器電路分析
8.4.1電路組成
8.4.2電路參數設計
【課後思考題】
項目9Multisim在電子綫路分析中的應用
9.1Multisim用戶界麵及基本操作
9.1.1Multisim用戶界麵
9.1.2Multisim菜單中英對照錶
9.1.3Multisim仿真基本操作
9.2直流穩壓電源電路設計
9.2.1二極管正嚮導通特性麯綫
9.2.2正15V直流穩壓電源電路分析
9.3簡易太陽能草坪燈電路分析與製作
9.3.1三極管輸齣特性麯綫分析
9.3.2光伏電池為光敏器件的太陽能草坪燈電路分析
9.4小信號放大電路分析與設計
9.4.1基本共射極放大電路分析
9.4.2多級放電電路分析
參考文獻

作者介紹

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廖東進，衢州職業技術學院，教研室主任 講師，2003年8月——2008年8月 浙江工業大學浙西分校，教師。
　　2008年8月——至今 衢州職業技術學院，光伏應用技術教研室主任

文摘

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序言

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《高效低耗：新能源汽車驅動與控製係統解析》 前言 隨著全球氣候變化和能源危機的日益嚴峻，新能源汽車作為實現交通領域綠色轉型的重要載體，正以前所未有的速度發展。其核心競爭力，無疑在於高效、可靠且智能的驅動與控製係統。這些係統不僅直接關係到車輛的續航裏程、動力性能、駕駛體驗，更影響著整車的能耗水平和使用成本。 本書旨在深入剖析新能源汽車驅動與控製係統的關鍵技術，為相關領域的工程師、技術研究人員、高等院校師生以及對新能源汽車技術感興趣的讀者提供一份詳實的技術參考。我們將從基礎理論齣發，逐步深入到核心組件的設計、集成與優化，力求在技術細節上做到嚴謹，在工程實踐上做到貼閤，幫助讀者建立起對新能源汽車驅動與控製係統的全麵、深入的認識。 第一章：新能源汽車電驅動係統的組成與發展趨勢 電驅動係統是新能源汽車的“心髒”，其組成與發展直接決定瞭車輛的性能邊界。本章將詳細介紹當前主流的新能源汽車電驅動係統構成，包括： 電池管理係統 (BMS)： 作為電池組的“大腦”，BMS負責電池的充放電管理、狀態估算（SOC、SOH）、熱管理、均衡以及安全保護。我們將探討不同BMS架構（集中式、分布式）的優劣，以及先進的SOC/SOH估算算法（如卡爾曼濾波、安時積分法、神經網絡等）。同時，針對高壓電池組的安全問題，將深入分析BMS在過充、過放、過溫、短路等異常工況下的保護策略。 電機控製器 (MCU)： MCU是實現電機精確控製的核心部件。本章將重點介紹永磁同步電機 (PMSM) 和異步感應電機 (IM) 的控製策略，包括矢量控製（FOC）、直接轉矩控製 (DTC) 等。我們將詳細解析不同控製策略的數學模型、控製框圖以及在不同工況下的響應特性。此外，對於MCU的硬件設計，如功率器件（IGBT、MOSFET）的選擇、驅動電路、通信接口（CAN、LIN）以及EMC設計也將有所涉及。 驅動電機： 驅動電機是産生驅動力矩的執行機構。本章將分析不同類型驅動電機（永磁同步電機、異步感應電機、開關磁阻電機）的結構特點、工作原理、優缺點以及在新能源汽車應用中的選擇考量。我們將探討電機的設計參數（定子繞組、轉子結構、磁鋼材料等）如何影響電機性能，以及電機效率、功率密度、可靠性等關鍵指標的提升途徑。 減速器： 減速器用於匹配電機的高轉速和車輪的低轉速需求，並增大輸齣轉矩。本章將介紹不同類型的減速器（單級行星齒輪、多級減速器、差速器集成）的結構設計、傳動比計算、效率分析以及NVH（噪聲、振動、聲振粗糙度）優化技術。 DC/DC 變換器： DC/DC變換器用於將高壓電池組的電壓轉換為低壓供電係統所需的電壓。本章將重點關注其拓撲結構（如Buck、Boost、Buck-Boost、LLC諧振變換器）的選擇，以及在效率、功率密度、EMC和動態響應方麵的設計考量。 隨著技術的發展，新能源汽車電驅動係統正朝著集成化、模塊化、高效率、高功率密度和智能化方嚮發展。本章將對這些發展趨勢進行展望，包括：一體化驅動單元（E-axle）的優勢與挑戰、SiC/GaN等新型功率半導體器件的應用前景、麵嚮下一代電池技術（固態電池、鋰硫電池）的BMS設計需求、以及車聯網 (V2X) 技術在驅動與控製係統中的融閤應用。 第二章：電池管理係統 (BMS) 的核心技術與設計 BMS是新能源汽車安全、可靠運行的基石。本章將深入探討BMS的關鍵技術細節： 電池狀態估算： SOC (State of Charge) 估算： 詳細講解安時積分法、電壓法、卡爾曼濾波 (KF)、擴展卡爾曼濾波 (EKF)、無跡卡爾曼濾波 (UKF) 以及基於神經網絡的SOC估算方法。分析各種方法的精度、魯棒性、計算復雜度以及對電池模型精度的依賴性。 SOH (State of Health) 估算： 探討基於庫侖計（AnC）的SOH估算方法、基於電池模型參數退化的SOH估算方法（如內阻、容量衰減），以及利用機器學習進行SOH預測的技術。 SOP (State of Power) 和 SOF (State of Function) 估算： 介紹SOP（最大輸齣功率）和SOF（功能狀態，如最大充電功率）的估算原理，以及它們在車輛性能限製和充電策略中的應用。 電池熱管理： 分析主動熱管理（液體冷卻、氣體冷卻）和被動熱管理（相變材料）的原理與設計。詳細闡述溫度傳感器布局、冷卻液流量控製、PTC加熱器控製策略，以及如何通過BMS優化電池溫度，延長電池壽命並提升性能。 電池均衡： 深入研究主動均衡和被動均衡的技術。詳細解析不同均衡拓撲（如電容耦閤、電感耦閤、DC/DC變換器耦閤）的工作原理、效率和成本。討論均衡策略的優化，以最大化電池組的可用容量和延長使用壽命。 安全保護： 詳細分析BMS在各種異常工況下的保護機製，包括過壓、欠壓、過流、短路、過溫、欠溫等。探討故障檢測、診斷算法以及安全放電/斷開電路的設計。 通信與聯網： 介紹BMS與VCU（整車控製器）之間的通信協議（如CAN、LIN），以及BMS與其他子係統（如MCU、DC/DC）的交互方式。探討BMS的遠程診斷和OTA（空中下載）更新能力。 第三章：電機控製器 (MCU) 的高性能控製策略 MCU是實現電驅動係統高性能輸齣的關鍵。本章將深入解析其控製策略： 永磁同步電機 (PMSM) 控製： 矢量控製 (FOC)： 詳細推導PMSM的d-q軸數學模型，講解基於磁場定嚮的FOC原理。重點分析PI調節器參數整定、電流環和磁場定嚮控製器設計。 弱磁控製： 講解弱磁控製的目的（擴展恒功率區）和實現方法，如d軸電流負反饋。 無傳感器控製： 介紹基於反電動勢 (back-EMF) 或滑差頻率的無傳感器PMSM控製方法，分析其在低速和靜止時的局限性及改進措施。 異步感應電機 (IM) 控製： 直接轉矩控製 (DTC)： 講解DTC的核心思想，即直接控製電磁轉矩和磁鏈，無需進行坐標變換。分析其快速動態響應的優勢。 基於電壓模型/電流模型的滑模控製： 介紹這些控製方法在IM應用中的原理和特點。 MCU硬件設計考慮： 功率半導體器件選型： 分析IGBT、MOSFET、SiC、GaN等功率器件的性能參數（耐壓、導通壓降、開關損耗、熱阻），以及它們在不同應用場景下的選擇考量。 驅動電路與保護： 講解功率器件的柵極驅動電路設計，包括驅動能力、隔離、保護（如過流、過壓保護）。 電磁兼容 (EMC) 設計： 探討MCU産生的電磁乾擾 (EMI) 的來源與抑製方法，以及對外部電磁乾擾的抗乾擾能力設計。 傳感器融閤與濾波： 介紹電流傳感器、電壓傳感器、編碼器（或霍爾傳感器）的選型、安裝與信號處理。講解如何進行傳感器信號濾波以提高控製精度。 第四章：驅動電機結構、性能優化與NVH控製 驅動電機是實現能量轉換的關鍵環節，其設計和優化直接影響整車性能。 電機類型分析與選擇： 詳細對比PMSM（內藏式、錶麵式）、IM、開關磁阻電機 (SRM) 的結構特點、材料選擇（如高性能磁鋼、軟磁材料）、製造工藝以及在功率密度、效率、成本、可靠性等方麵的權衡。 電機性能優化： 深入分析定子槽數、轉子極數、繞組形式、氣隙長度、磁軛厚度等設計參數如何影響電機的電磁性能、散熱性能和機械強度。探討有限元分析 (FEA) 在電機設計中的應用。 效率提升技術： 介紹銅損、鐵損、風阻損耗的産生機理，以及相應的優化設計措施，例如采用高導磁材料、優化磁路設計、采用高效繞組結構、改善冷卻方式等。 NVH（噪聲、振動、聲振粗糙度）控製： 電磁噪聲源分析： 講解電磁力引起的徑嚮力和切嚮力，以及其與電機轉速、頻率的關係。 機械振動與噪聲： 分析齒輪嚙閤、軸承、轉子不平衡等機械因素造成的振動與噪聲。 NVH抑製技術： 介紹定轉子齒槽優化、斜槽/斜極技術、特殊繞組設計、磁路優化、隔振減震措施、以及通過優化控製策略降低諧波成分的方法。 第五章：能量管理與係統集成 新能源汽車的整體性能離不開高效的能量管理和精妙的係統集成。 整車能量管理策略： 探討不同工況下的能量分配（如加速、勻速、製動、駐波）和能量迴收策略。介紹基於規則的策略、基於優化理論的策略（如動態規劃）、以及基於機器學習的預測性能量管理策略。 驅動係統與整車動力學耦閤： 分析電機轉矩、車輪轉速、車輛加速度等之間的動力學關係。講解如何通過VCU協調各子係統，實現平順的起步、換擋（如有）和加速過程。 製動能量迴收： 詳細分析再生製動和液壓製動的協同控製。探討如何通過BMS和MCU實現最大化的能量迴收效率，並保證製動安全性和舒適性。 集成化設計趨勢： 介紹E-axle（集成驅動電機、減速器、差速器）等集成化驅動係統的優勢，包括輕量化、小型化、高效率和低成本。分析集成化設計帶來的挑戰，如散熱、EMC和維修性。 故障診斷與安全冗餘： 探討驅動與控製係統中的常見故障模式，以及相應的故障診斷、隔離和安全保護策略。分析係統冗餘設計在提升整車可靠性中的作用。 結論 新能源汽車驅動與控製係統是一個集電、磁、熱、機、算於一體的復雜工程係統。本書通過對各關鍵子係統深入細緻的分析，希望能為讀者提供一個紮實的技術基礎和全麵的認識。隨著技術的不斷進步，新能源汽車驅動與控製係統將持續演進，更加高效、智能、可靠，為構建綠色可持續的交通未來貢獻力量。 參考文獻 （此處將列齣本書引用的相關學術論文、技術標準、行業報告等，此處省略。）

評分☆☆☆☆☆

《光伏應用産品電子綫路分析與設計》這本書給我留下瞭深刻的印象，尤其是它所涵蓋的範圍之廣，以及對技術細節的關注。我是一名電子工程師，對電力電子技術一直有著濃厚的興趣，而光伏作為清潔能源的重要載體，其電子綫路設計是實現高效能源轉換的關鍵。我特彆希望能從書中學習到關於高頻開關電源設計在光伏産品中的應用。例如，逆變器和DC-DC變換器的效率優化、高頻變壓器的設計、EMI濾波器設計等，這些都是提升産品性能和可靠性的重要環節。另外，書中是否會涉及到一些先進的監控和通信技術，例如通過IoT（物聯網）技術實現對光伏設備狀態的遠程監控和故障診斷，這對於提高運維效率、降低運行成本具有重要意義。如果這本書能夠提供這些方麵的理論分析和設計實踐，那麼它將成為我案頭的必備參考書。

評分☆☆☆☆☆

我之前一直在尋找一本能係統性講解光伏産品中電子綫路方麵的書籍，尤其是那些能夠幫助我理解實際産品是如何從原理走嚮落地的。這本書的標題《光伏應用産品電子綫路分析與設計》正是我一直在尋找的。我對書中可能包含的關於光伏陣列控製器（充電控製器）的設計內容非常感興趣。這包括PWM（脈衝寬度調製）和MPPT（最大功率點跟蹤）控製器的詳細設計，例如不同MPPT算法（如P&O、IncCond）的原理、實現方式以及它們在不同光照和溫度條件下的性能差異。我希望這本書能夠提供具體的電路實現方案，包括元器件的選型、PCB布局的考量，以及相關的軟件設計思路。同時，對於光伏産品的安全性設計，例如過壓保護、防反灌等，我也希望能在這本書中找到詳細的講解和設計指南。這本書的齣現，無疑為我學習和實踐光伏電子設計提供瞭一個堅實的理論基礎和寶貴的實踐指導，非常期待能夠從中獲得啓發。

評分☆☆☆☆☆

這本書我剛拿到手，還沒來得及仔細翻閱，但從目錄和一些章節的標題來看，它應該是一本深入探討光伏應用産品電子綫路原理與設計方法的專業書籍。我對其中關於MPPT（最大功率點跟蹤）算法的詳細分析部分非常期待，因為這直接關係到光伏係統效率的優化，是實際應用中至關重要的一環。同時，書名中提到的“電子綫路分析與設計”，預示著它會涵蓋從基礎的元器件選擇、電路拓撲設計，到復雜的控製策略實現等一係列內容。我個人在光伏逆變器設計方麵有一些經驗，希望這本書能提供一些新的思路或者更精細化的設計技巧，例如在EMI（電磁乾擾）抑製、可靠性設計以及熱管理方麵，這些都是在實際産品開發過程中經常遇到的挑戰。此外，對於一些新型光伏組件（如異質結、薄膜電池等）在電路設計上的適配性，我也希望能在這本書中找到一些前沿的介紹和分析。總的來說，從書名和初步印象來看，這是一本有分量、有深度、能夠滿足專業人士需求的參考書，值得花時間去學習和研究。

評分☆☆☆☆☆

收到《光伏應用産品電子綫路分析與設計》這本書，我第一眼就被它厚重的篇幅所吸引，這通常意味著內容會比較詳實，能夠深入講解一個領域。作為一名對光伏儲能係統充滿興趣的學習者，我特彆關注其中關於電池管理係統（BMS）的部分。我知道，一個優秀的BMS是保證鋰電池組安全、高效運行的關鍵，涉及到電芯均衡、過充過放保護、溫度監控等諸多復雜環節。這本書的名字讓我對它在這方麵的闡述抱有極高的期望，希望它能提供清晰的電路原理圖，詳細的算法邏輯，以及實際應用中的注意事項。此外，對於光伏發電的並網部分，即逆變器的設計，我也希望這本書能提供更深入的講解，包括各種拓撲結構（如全橋、半橋、多電平等）的優缺點分析，以及如何根據不同的應用場景（如傢用、工商業、電站級）來選擇閤適的方案。另外，書中是否會涉及一些最新的功率器件，如SiC（碳化矽）和GaN（氮化鎵）在光伏逆變器中的應用，這也是我非常感興趣的。如果能有相關的原理分析和設計實例，那將是對我非常有價值的參考。

評分☆☆☆☆☆

最近剛入手《光伏應用産品電子綫路分析與設計》，我主要關注的是其中關於光伏係統能量管理策略的論述。尤其是在智能電網和分布式光伏發電日益普及的背景下，如何有效地調度光伏發的電、儲存的電以及從電網購入的電，是一項復雜的係統工程。我希望這本書能詳細介紹相關的控製算法和電子綫路實現，例如如何設計一個能夠實現削峰填榖、需求響應的光伏儲能係統。書中是否會涵蓋蓄電池充放電管理、並網功率控製、孤島運行模式切換等關鍵技術，是我非常期待瞭解的。此外，我對書中可能包含的針對不同類型光伏應用場景（如電動汽車充電站、樓宇集成光伏等）的定製化電子綫路設計方案也十分感興趣。這些場景往往對係統的響應速度、精度和可靠性有更高的要求，而一本能夠提供具體解決方案的書籍，對我來說將是極大的助力。