时间：2023-05-30 09:15:14
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇阳光电源，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
“早知道这么难就不出来做企业了。”作为合肥工业大学的一名教授，曹仁贤16年前离校创业时，并没有预见到光伏行业是如此跌宕起伏。相比坚持时的孤独、深陷困境时的无助、转型期的迷茫以及处于巅峰时的高处不胜寒，曹仁贤在《中国经济和信息化》记者面前没有掩饰对当初教书幸福时光的怀念。
当市场把一个行业高高举起又重重摔下时，不在其中的企业体会不到当时的惨状，这需要极强的心理素质，但曹仁贤和其创办的阳光电源在行业的每一次峰回路转时都抓住了机会。
创业之后经过将近10年的等待，曹仁贤终于迎来了全球光伏市场的春天。但此时阳光电源却面临着资金周转困境，不得不引进700多万美元的风险投资。恰恰是这笔风险资金，为其打开欧洲市场输送了血液。
在全球光伏市场启动之前，阳光电源安全渡过了资金困局。
当2011年全球光伏寒风凛冽时，曹仁贤刚刚完成在资本市场上的融资。中国政府为拯救光伏产业，开启了内需市场。曹仁贤以资金之剑，再次率领合肥当地的光伏企业开始“西进运动”——在甘肃酒泉等阳光资源丰富的中国西部地区投巨资建立大型发电站，向光伏发电站领域进军。
在全球光伏市场危机之后，阳光电源力促在光伏产业中的再次逆变。
合肥光伏梦
阳光电源是合肥光伏产业中的孤独者。
1997年，曹仁贤从合肥工业大学辞职下海创立了阳光电源公司，主业围绕电力电子在新能源中的应用。此时合肥的光伏产业一片空白。
合肥光伏产业真正起步于2009年，已经创业12年的曹仁贤在合肥光伏集聚发展中起到了关键作用。
2009年9月6日，江西赛维LDK太阳能高科技有限公司董事长彭小峰受邀来到阳光电源公司总部，参观考察了阳光电源的产业基地、并网发电站和科研中心。
赛维LDK是当时亚洲最大的太阳能硅片生产企业，与阳光电源是产业链上下游关系。因为工作关系，曹仁贤与彭小峰关系密切。
彭小峰的到来并不仅仅是看看阳光电源的逆变器，或者与曹仁贤叙叙旧。当天，时任合肥市委书记孙金龙接待了彭小峰，邀请后者在合肥投资建厂。
2010年3月9日，孙金龙率团考察了赛维LDK在江西新余市的总部，后来促成了赛维LDK在合肥投资大型光伏项目。8月15日，占地9.11万平方米的合肥赛维LKD 1600兆瓦的光伏项目正式开工建设，这也是当时全球规模最大的一次性开工建设的光伏项目。项目落地合肥后，赛维LDK总部所在地的新余市官员甚至指责彭小峰为什么不把项目放在新余。
依托赛维LDK项目，合肥光伏产业走上了快车道，海润光伏、晶澳太阳能、彩虹光伏等一大批光伏项目落户合肥，总投资超过了220亿元。
而合肥光伏异军突起的背后，除了合肥政府的搭台之外，曹仁贤以及阳光电源所积累的光伏人脉资源发挥了桥梁作用。
“作为本土光伏产业领头企业，阳光电源在合肥光伏产业招商引资过程中的作用非常重要。做光伏电站必须用到逆变器，阳光电源可以看做是一个枢纽，很多知名光伏企业都与其联系紧密。从某种角度讲，阳光电源及曹仁贤对合肥光伏产业的发展起到了重要的桥梁作用。”合肥经济和信息化委员会主任王文松告诉《中国经济和信息化》记者。
十年等待
“创业之初我就考虑，如果做同质化严重的产品，很长时间内肯定毫无优势可言，要做就做把技术、专业真正投入应用的公司。”曹仁贤按照这种思路在光伏产业链上选择：多晶硅太过于专业，电池组件技术投资生产门槛不高，而做光伏电站国内还没有市场。
曹仁贤最终锁定了逆变器。逆变器本身技术很简单，但其中涉及微电子、新能源、半导体等多种技术，要想做出特色并非易事。
创业初期，阳光电源生产的逆变器只能用于小范围市场，比如西北地区牧民家的电视机、卫星接收机的供电、部分村庄供电。随着技术逐渐成熟，其业务范围逐步延伸到工业、通信领域，包括南疆铁路、青藏铁路等。
2002年，阳光电源迎来公司的第一次转型机会，承担了国家“送电到乡”工程，为西部不通电地区送去太阳能电力。第二年，阳光电源凭借技术优势，研制出中国首台具有自主知识产权的并网逆变器，这台逆变器至今仍在稳定地运行。凭借这一成果，阳光电源前面的路似乎顺利了些。
当时全球气候变暖，能源环境问题日益突出，国外开始大面积应用并网系统，这是阳光电源一直梦寐以求的机遇。然而当时国内电力系统体制相对保守，虽然他多次试图说服电力部门，但都没有成功。
无奈之余，曹仁贤只能把目光转向国外市场，着手向国外出口逆变器。通过几年的探索，到了2009年，阳光电源的逆变器已经做得风生水起。“我们的产品供不应求，几乎是只要能做出来就会有人要。”曹仁贤如此描述当年的情形。
出现这样的结果，是因为大家对国外市场认可程度高，而国内当时对于技术的认知度明显不足。欧洲的市场门槛很低，技术门槛却是最高的。“技术门槛恰恰是我们能克服的。”曹仁贤介绍。
当时阳光电源的海外市场主要是意大利、西班牙等南欧地区，现在阳光电源的产品才进入德国等主流光伏市场。中国企业把逆变器卖给德国，可能90%的人不相信，因为德国的光伏产业实力有目共睹。
在当时，欧洲无疑是中国光伏产品最大的出口市场，再加上美国，整个欧美市场占到中国光伏产品出口量的80%以上。而在全球市场上，中国的光伏产品已经垄断其中的六成。
如果说，追逐财富是光伏产业狂飙的原动力，那么欧洲光伏市场的巨大需求，则为这场疯狂的追逐安装了加速器。
资本之剑
在行业低谷之初的2011年，之所以阳光电源能够比其他光伏企业活得更滋润一些，因为它在这一年引进战略风险投资，实现了成功上市。
上市之前，在发展方向选择上，阳光电源曾多次徘徊。国外市场开始萎缩，而国内市场尚未启动，那段时间，阳光电源的公司战略一度十分混乱。为了生存，公司着手接触新能源之外的很多业务，包括应急电源、UPS电源、开关电源等。
阳光电源是从事新能源业务的公司，如果长久坚持生产这类产品，必然会造成品牌认知度、集中度打折。幸好这一混乱状态没有持续太久。2007年7月，风险投资的加入，把阳光电源拉回了正轨。
“引进战略投资就要以股份稀释作为代价，但出于无奈，而且这对企业发展是有好处的。”回想起来，曹仁贤认为当时引进战略投资恰逢其时，“引进早了，可能导致企业股份过多外流，失去自身价值，而引进晚了，可能公司就破产了。”
引进来自意大利的战略投资以后，阳光电源认识到之前的战略错误，赶紧做减法，把各种边缘产品全部砍掉，虽然这些产品当时的效益不错。
事实证明，这种做法是正确的。“做两件事情可能成功，做三件事情是注定失败的，我们抵制住诱惑，只坚持做逆变器，保住了公司核心竞争力。”曹仁贤说
随着战略投资的注入，阳光电源的资金缺口马上得到补足，公司规模迅速扩大。公司有了钱，信心似乎也足了，引进的700多万美元让阳光电源有了在两三年内做几件大事的底气，而不再缩手缩脚。
此外，在引进资金的同时，阳光电源也引进了人才，带动企业内部变革。当时，阳光电源通过国际猎头公司帮其搜求人才，健全和完善董事会制度，还进一步提高了产能和研发能力，并且开始尝试赊销方式。变化带来了新的希望。
西进运动
2011年，光伏行业步入低谷。
“一家企业如果有核心技术优势，一般是可以成功的。但如果公司技术是山寨的，则注定面临失败的结局。”在曹仁贤看来，疯狂的模仿和复制是光伏产能过剩的根源。
像产能过剩最为严重的多晶硅和太阳能电池板，国内很多企业引入国外生产线，运回来后插上电，生产线就能运作。这种毫无技术含量的产能，在利益驱使下大举跟风扩产，注定了产能过剩的结局。
有些投产稍晚的企业，甚至没有来得及收回投资就濒临破产。合肥市经济和信息化委员会主任王文松介绍：“经常有本地企业抱怨，如果企业早投产一年，最起码投资基本可以收回来。”
因为拥有核心技术优势，阳光电源没有陷入这场疯狂的低水平内斗中，但也不可避免地成为被模仿的对象。阳光电源研制出新产品，会有企业偷偷复制，甚至不管产品尚处于不成熟期，把阳光电源电路板上画错的地方也照葫芦画瓢地搬了过去。
得江山易，守江山难。曹仁贤通过加大研发投入来保持相对领先优势。“我们每年投入近亿元来做研发，通过不断地积累微创新，进而做到突破性创新，实现产品性能革新或者降低成本，才把跟风者的‘武功’废了。”曹仁贤说。
当时，仅逆变器市场的竞争已经非常残酷。有一组数据可以佐证，2011年，在德国慕尼黑光伏展会上的逆变器厂家有500多家，到了2013年，就只剩下几十家了，厂家死亡率高达90%。
2011年下半年，为了拉动内需、提振光伏产业，合肥市政府提出光伏行业“走出去”战略，把本地龙头企业打包推到西部，在西部开发电站，消耗企业过剩产品。
“我们的想法是充分利用合肥光伏产业的基础，通过政府推动，拓展西部市场，在西部打造一个光伏三峡，实现产能释放，拉动本地企业发展。”王文松先后6次深入酒泉和嘉峪关，为合肥光伏企业和当地政府牵线搭桥。
由于当时合肥其他企业资金比较困难，而阳光电源刚刚上市，资金相对充足。曹仁贤决定在合肥市政府启动的“西进运动”中，带头在西部阳光资源丰富的地区建设光伏发电站。合肥市官方把这一行动称作“借光发展”。
在阳光电源的带领下，海润光伏、晶澳光伏、赛维、中南光电等合肥企业都参与到“借光发展”计划中。事实上，西部地区也有招商引资策略，即拿资源换制造。西部地区政府给企业审批，让企业在西部建光伏电站，但需要企业在西部建厂，包括生产组件、电池片等。
阳光电源和甘肃地方政府签订了战略合作协议，推动设立酒泉（合肥）光伏产业园，并和三峡新能源投资9亿元建设100兆瓦的酒泉光伏发电站。电站由阳光电源提供逆变器，其余组件大多优先选用合肥企业的产品。
此时，整个光伏行业依然低迷时，做光伏电站的市场前景并不明朗。担纲之后的阳光电源或许产生了些许悔意。但曹仁贤认为，合肥市发起的“西进运动”是包括阳光电源在内的光伏企业向光伏电站业务转型的关键一战，会坚定地走下去。事实上，近期坚挺的股价恰是对曹仁贤决策的强力支持。
分布式探索
尝到集成电站甜头的阳光电源，除了在西部建设电站外，自然不会放过家门口的机会。
阳光电源首先在公司的屋顶全部装设光伏发电站，所发电量除生产用外，还有一部分送到国家电网。“作为一家大型生产企业，我们不仅没有用国家电网的电，还为其输送了电量。”曹仁贤对此显得颇为自得。
而阳光电源在东部地区的第二个分布式电站很快将在荣事达公司屋顶上开工建设，该电站为10兆瓦。“我们在合肥的大型物流中心屋顶、公共大型建筑屋顶筹划建设电站。”曹仁贤表示，考虑到屋顶承重问题，每个选择都必须经过严格的考核。
其实，建设电站能够顺利实现并网发电，这与合肥市政府的支持是分不开的。在国务院出台支持光伏产业发展相关政策的同时，合肥市政府也制定了一系列支持光伏产业发展和推动示范应用的“一揽子”政策。这些政策的理念、内涵和措施都与国务院出台的政策契合，其中包括合肥市在全国范围内首个对光伏电站每千瓦时电补贴0.25元的政策等。
在曹仁贤看来，在光伏行业发展趋势不明朗之际，政府直接给企业补贴并不合理，因为很难确定哪家企业该补、哪家不该补，还容易受到国外企业的质疑，而补贴终端是一种国际通行的做法。
这期间，合肥市政府还主导了光伏下乡，在肥东、肥西等县选择了100户贫困户家庭，政府投入300万元资金免费为其建屋顶电站，电站建成后的运营和维护都由政府负责，电站收益完全归贫困户所有。这100座屋顶电站已经完成招投标并开始建设，预计今年10月底实现并网发电。
这种模式非常具有借鉴意义，我国西部还有不少贫困户，一旦合肥光伏电站扶贫模式能够成功，对于西部地区发展有巨大的借鉴意义。
通过计算，按照合肥的光照条件，这100户贫困家庭依靠屋顶电站，每年都能有2500元左右的收入。帮助其建立屋顶电站，既解决了扶贫问题，又对光伏屋顶电站建设起到了示范作用。合肥市市长张庆军评价这项工程：“让贫困户躺着也能发点小财。”
合肥市政府还鼓励有能力的富裕家庭申建屋顶电站。今年6月，合肥市在肥东选择了5个村干部带头示范建设电站，这些电站已于6月28日实现并网发电，现在每户每天发电15千瓦时左右。
这些受益的带头农户曾经专门对王文松致谢：“原来我们家买了很多家庭电器，空调、冰箱、洗衣机、微波炉，但大多只是摆设，太费电根本不敢用，现在自己发电自己用，用电器再也不担心费电了，剩余的电还可以卖给国家电网。”
这几句话深深地触动了王文松。在他看来，屋顶上的分布式光伏电站建设，对家电在农村市场的普及也有巨大拉动作用，当老百姓不用担心耗电时，家电必然能在农村市场得到进一步推广。
风险未卜
目前合肥市光伏应用电站建设如火如荼，但在曹仁贤看来，这种顺利背后依然存在一些问题，其中最关键的是并网问题。虽然现阶段的分布式光伏发电等光伏电站并网得到国家电网合肥供电公司的支持，但毕竟涉及利益竞争，而利益的调节是最难的。
“你从别人碗里挖饭吃，对方未必真心愿意。我们关注的是长期的、可持续的合作机制。我认为应该采取措施给利益受损方补偿，比如和用户合作时，通过电价打折或者租赁屋面来进行。”曹仁贤说。
除了这种双方配合局面能持续多久需要打问号，彼此之间的配合也是问题，如建设分布式光伏电站过程中涉及到计量，但计量表很贵，电站所有的计量表应该谁来出钱、大型屋面光伏电站的防火等安全问题由谁来考核等很多细节，都还没有彻底、明确地解决方案。一旦出现着火事故，必然会带来不少阻力，说不定消防部门会禁止在屋顶装设光伏电站设备。这些隐性问题的存在，导致家庭在申请建设屋顶光伏设备时会有所顾虑。
此外，合肥出台地方补贴政策，还没有上升为一种法定政策。曹仁贤坦言，他有次申请银行相关贷款时，被银行反问补贴政策是哪里出台的。他希望合肥市人大常委会能通过文件的形式把政策固定下来。
光伏电站建设业务占阳光电源所有业务比重或许会逐步增加，但曹仁贤坦言，他还没找到阳光电源在电站建设方面的最核心优势：“要尽快找，如果非说要有，只有基于逆变器上的品牌效应和对于电力电子技术的积累和延伸。但这又是一个问题，如果电站业务做不好，可能会对辛苦建立的品牌造成负面影响。”
关键词：步进电机；PSD传感器；二维自动旋转台
中图分类号：S21 文献标识码：A
1概述
太阳能是数量巨大的环保清洁能源，每年到达地球表面的太阳辐射能约为目前世界能耗总和的2×104倍，世界环保协会近日的一份报告上说，从目前到本世纪中叶，太阳能的开发将进入，它在全球能源中占的比例将从目前的l％激增50％。大部分的太阳能系统都是采用固定式，所以随着不同时段太阳照射位置的不同，无法随时让太阳能光电板与阳光保持垂直，因此也无法使太阳能板可以长时间发挥其最大效率，尤其在上午与下午太阳斜射时，效果最差。为了能随时或分时段变换太阳能电池板的旋转角度，从而达到最大限度地吸收太阳能目的的，新型的节能环保技术--太阳能追日系统应运而生。
2系统总体结构设计
经过各种系统方案的比较，本系统确定总体结构图如图1所示，该系统主要由感光元件、单片机、传动组件、步进电机以及电源系统等组成。
图1 系统结构示意图
2.1 二维PSD传感器
在所设计的系统中采用二维位置敏感器件PSD (Position Sensitive Device)。PSD光电器件是一种光能/位置转换器件，由于位置量为模拟量输出，系统响应快，分辨率高，成本低，因此具有广泛应用的价值。同时可对目标信号进行调制，因而可以显著提高系统的抗干扰能力，可以用来实现高速、高精度、抗干扰能力强的位置检测系统。本设计应用它来检测太阳光的入射光线与固定平面法线的夹角，安装时，PSD的遮光罩的顶部平面以及受光面均要与旋转台的固定平板面平行。
2.2 单片机的选择
本系统设计采用搭配A/D转换器的8051单片机来执行对信号的接受、处理及对步进电机的控制，以达到随太阳照射角度不同随时调整的目的。
8051单片机问世于二十世纪八十年代早期。由于8051CPU内核有着杰出的特性以及功能，在本世纪仍然可以得到良好的应用。现今不同的芯片供应商可提供超过200种8051派生器件。有超过半数的嵌入式项目使用8051系列单片机。作为嵌入式处理器，8051是一枝独秀的。典型的8051家族成员包含8051CPU内核、数据存储器、程序存储器和一些功能。灵活的存储器界面使用户可以通过标准的外设和存储器件扩展8051的性能。
8051单片机共有40个引脚，按引脚功能大致可分为4个种类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
1、电源
（1）VCC-芯片电源，接+5V；
（2）VSS-接地端；
2、时钟:XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。
3、控制线:控制线共有4根。
(1)ALE/PROG：地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲；
(2)PSEN：外ROM读选通信号；
(3)RST/VPD：复位/备用电源；
(4)EA/Vpp：内外ROM选择/片内EPROM编程电源；
4、I/O线
8051共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）
5、P3口第二功能
P30 RXD 串行输入口
P31 TXD 串行输出口
P32 INT0 外部中断0（低电平有效）
P33 INT1 外部中断1（低电平有效）
P34 T0 定时计数器0
P35 T1 定时计数器1
P36 WR 外部数据存储器写选通（低电平有效）
P37 RD 外部数据存储器读选通（低电平有效）
2.3 追日方式的选择
本系统采用2个步进电机，驱动2组涡轮蜗杆，传递动力至太阳能板，以使太阳能板达到精确的追踪太能照射光线的变化。在追日方式上，经过论证比较，采用X/Z双轴追日系统。
太阳能追日系统的主要目的是随时让太阳能光电板与阳光保持垂直，以便于在单位面积内能吸收到最多的太阳能。该系统共有三个可以调整的轴，X轴主要是调整太阳能光电板呈水平，或是朝南倾斜，Y轴主要是调整太阳能光电板呈水平，或是朝东倾斜，或是朝西倾斜，Z轴主要是调整太阳能光电板正面朝南，或是往东旋转，或是往西旋转。虽然在设计上，本系统设计了三个可以调整的轴，但是，事实上，只要调整X轴与Z轴，就可以达到使太阳能光电板与阳光保持垂直的目的。并且采用X轴与Z轴双轴调整时，效果最理想。
3 系统工作原理图
太阳能追日系统工作原理图如图2所示。
图2太阳能追日系统工作原理图
太阳光透过二维PSD传感器的透光孔到达传感器的受光面后，受光面的四个电极就产生电流，这些电信号依次经过前置放大电路、滤波电路以及采样保持电路后，再经过A/D转换器转换成数字量后保存到8051单片机的寄存器中。
若入射点光的位置在受光面的中心，则受光面的各个电极的电流均相等，此时入射光线与固定平面垂直。
若入射点光的位置不在受光面的中心，受光面的电极电流不相等，可通过下列步骤调整旋转平面：
①通过确定入射点与受光面中心的相对位置，计算出入射光线与固定平面法线的夹角；
②通过计算出控制水平转动的步进电机和控制竖直转动的步进电机的旋转角度，使入射太阳光线与固定平面法线之间的夹角为零度；
③计算出输出控制字节M，再由单片机根据计算结果发出控制指令，通过单片机与步进电机的接口电路以及多路转换开关来依次选择控制步进电机，并使它们转动到对应的角度，使太阳光的入射光线与固定平面法线的夹角为零度。
结论
本文利用步进电机设计了一种用于太阳能集热装置的自动二维旋转台，它能够使固定在该装置上接受太阳光部件的表面始终与太阳光垂直，大大提高了太阳能的利用效率。该结构采用二维PSD传感器的方法，随时随地的测量入射光线与固定平面法线的夹角，通过A/D转换器后接入至单片机，再通过单片机来控制两台步进电机以便调整固定支架的位置，直到固定平面与太阳光垂直，使旋转台上固定接受太阳光部件的表面始终与太阳光垂直，因而能大大提高其太阳能的利用效率。
参考文献
[1]Cucuno，M.，Kaliakatsos，D.and Marinelli，V，“General Calculation Methods for Solar Trajectories”，Renewable Energy，Vol.11，No. 2，pp.223-234(1997).
[2]陆钧.太阳能发电装置的追日跟踪装置， 实用新型申请号：CN200820141653.1，2008年.
[3]林健峯，林传宜，陈正民.追日发电装置.实用新型申请号：CN200720178395.X，2007年.
[4]林伯峯，单轴追日太阳能板架装置，实用新型，申请号：CN200720002362.X， 2007年.
[5]林山城，林赐鸿.太阳能面板的可追日控制方法，发明专利申请号：CN200810006728.X，2008年.
关键词： 光电互补；太阳能；LED路灯；控制器
中图分类号：TK51文献标识码：A
Research on Photoelectric Complementary LED Streetlights Controller
LI Wen-fang, LI Hai-xia, CHEN Jia-yi
(Huanghe Science and Technology College, Zhengzhou Henan 450063, China)
Abstract: A photoelectric complementary LED streetlights controller is introduced in this paper, which can control the solar panels on batteries charging and discharging and check the battery capacity on real-time so as to use the photoelectric complementary in load power supply. This article describes the solar energy LED is the best choice on street lighting, photoelectric complementary can improve the reliability and reduce costs, so it is an effective way to solve the problem of solar LED street lighting, in addition, it calculates the matching relation of capacity betweenbatteries and solar panels based on the LED load equipments.
Keywords:photoelectric complementary; solar energy; LED streetlights; controller
引 言
太阳能作为一种理想的清洁能源，正迅速得到广泛应用。LED作为固态光源，寿命长、耗能少，属绿色光源[1]。随着大功率LED驱动的研究成功，LED在照明领域得到推广。由于太阳能电池将光能转化为直流电压，通过太阳能电池组件的合理组合，得到LED灯具实际需要的电压，两者易于匹配，可获得很高的利用率，具有较高的安全性，可实现节能、环保的要求。把太阳能LED应用于路灯照明领域，既可节约大量电缆的成本，易于实现路灯的智能控制，又可节约大量能源，因此太阳能LED在路灯应用上易于推广[2-4]。
由于太阳能受天气因素的制约比较大，太阳光照射分布密度小，受光时间、强度大小具有随机性、间歇性，要保证太阳能电池输出电压的稳定，必须利用蓄电池，在白天有阳光时对蓄电池充电，晚上蓄电池给负载LED放电。如果遇到连续阴雨天气，对蓄电池容量要求就大，而太阳能电池组容量越大，成本就越高。太阳LED路灯照明系统采用光电互补方式可较好地解决这个矛盾，对推广太阳能LED路灯控制有着现实和经济意义[5]。
光电互补LED路灯照明系统就是以太阳能电池发电为主，以普通220V交流电补充电能为辅的路灯照明系统，采用此系统，光伏电池组和蓄电池容量可以设计得小一些，基本上是当天白天有阳光，当天就用太阳能发电同时给蓄电池充电，到天黑时蓄电池放电把负载LED点亮。在我国大部分地区，全年基本上都有三分之二以上的晴朗天气，这样该系统全年就有三分之二以上的时间用太阳能照亮路灯，剩余时间用市电补充能量，既减小了太阳能光伏照明系统的一次性投资，又有着显著的节能减排效果，是太阳能LED路灯照明在现阶段推广和普及的有效方法。
1光电互补LED照明系统设计
1.1LED照明负载
假设光电互补LED路灯灯杆高度为10m，光照光通量大约25 lm，选用1W、3.3V、350mA的LED灯组成两路路灯，每一路14串2并共28W，两路为56W。设路灯每天平均照明10小时，LED路灯前5小时全亮，后5小时亮度减半，即电池消耗减少一半。
所需实际驱动电流为
350mA×2×2=1.4A
每天以10小时计算，负载所需安时数为
1.4A×5h+1.4A×0.5×5h=10.5Ah
电压为
3.3V×14=46.2V
1.2蓄电池组容量设计
1.2.1蓄电池的选用
太阳能路灯用蓄电池由于频繁处于充电、放电循环中，而且会经常发生过充或深度放电等情况，因此蓄电池工作性能和循环寿命成为最受关注的问题。阀控式密闭型铅酸电池具有不需要维护、不向空气中排出氢气和酸雾、安全性好、价格低等优点，因而被广泛应用[6]。蓄电池过充电、过放电以及蓄电池环境温度等都是影响蓄电池寿命的重要因素，所以在控制器中要重点采取保护措施。
1.2.2蓄电池组容量的计算
在光电互补路灯系统中，是靠太阳能和市电互补对LED路灯进行供电的。由于太阳光随天气变化差别很大，白天太阳光强时，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上蓄电池给负载供电。阴天时，负载用电从蓄电池取得，当蓄电池放电电压降到最低允许限度时，自动转为市电补给。蓄电池的容量对保证可靠性供电很重要，电池容量过大导致成本价格升高，容量过小，又不能充分利用太阳能达到节能的目的[7]。
蓄电池容量Bc计算公式
Bc = A×QL×NL×T0/CC Ah（1）
式（1）中A为安全系数，取1.1～1.4之间，本式为A=1.2；
QL为负载日平均耗电量，为工作电流乘以日工作小时，QL=10.5Ah；
NL为最长连续阴雨天数，由于采用光电互补，故可以取NL=1天；
T0为温度修正系数，一般在0℃以上为1.1，-10℃以下取1.2，本式取T0=1.1；
CC为蓄电池放电深度，一般铅酸电池取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.8，本式中CC =0.75。
因此，Bc= A×QL×NL×T0/CC=1.2×10.5×1×1.1/0.75=18.5Ah，实际设计中，我们选用48V、40Ah免维护阀控密封铅酸蓄电池。
1.2.3太阳能电池方阵设计
太阳能电池组件以一定数目串联起来，可获得所需要的工作电压。但是太阳能电池的串联必须适当，串联数太少，串联电压低于蓄电池浮充电压，太阳能电池组方阵就不能对蓄电池充电；若串联数太多，使输出电压远高于浮充电压时，充电电流也不会有明显增加。因此，只有当太阳能电池组件串联电压等于合适充电电压时，才能达到最佳状态[6]。
太阳能电池组的输出电压一般取蓄电池电压的1.2～1.5倍，当取1.35倍时，蓄电池电压为48V×1.35=64.8V，此处取65V。
若当天无太阳光时，蓄电池晚上给负载放电容量为
Bcb = A×QL×NL = 1.2×10.5×1 = 12.6Ah
郑州地区按5小时太阳光给蓄电池充电，电流为
I = 12.6Ah/5h = 2.52A
所以太阳能电池方阵功率为
P = UI = 65V×2.52A = 163.8W
实际可采用4块36V 48W太阳能电池板，共192W，分两组，每组2块串联，电压为72V。
2控制器及工作原理简介
2.1光电互补LED路灯控制器系统结构
光电互补LED路灯控制系统结构框图如图1所示，本系统中关键部件是控制器，控制器的功能主要有：
（1） 白天对太阳能电池板的电压和电流进行检测，通过MPPT算法追踪太阳能电池板最大输出功率点，使太阳能电池板以最大输出功率给蓄电池充电，并控制太阳能电池对蓄电池进行充电的方式；
（2） 控制光电互补自动转换，晚上控制蓄电池放电，驱动LED负载照明；当在太阳光照不足或阴雨天气，蓄电池放电电压达最低电压时，能自动切换到市电供LED路灯点亮；
（3） 对蓄电池实行过放电保护、过充电保护、短路保护、反接保护和极性保护；
（4） 控制LED灯的开关，通过对外环境监测，可以控制LED灯开灯、关灯时间。
2.2充电电路及输出控制
2.2.1充电电路
充电电路用来调节充电电流与电压，使太阳能电池板稳定地对蓄电池充电。由于每天在各个时段太阳能电池板所转换的太阳辐射能不同，使得太阳能电池输出的电流和电压各不相同，这就需要通过必要的充电电路来控制。本电路就是用TL494实现的电压型脉宽调制（PWM）控制电路，电路图如图2所示。
当R12所接的单片机给4脚一个高电平时，TL494的截止时间增大到100%，TL494不工作，这样就可以通过4脚输入的电平高低决定是否对蓄电池充电。TL494的12脚接电源，14脚输出的5V基准电压供单片机使用，同时R5、R6的分压作为TL494中误差放大器1的同相端（2脚）恒压充电时的参考电压信号，电池正极电压经R2、R3分压作为误差放大器1的反相端（1脚）输入恒压充电的给定电压信号，两者之间的偏差作为恒压调压器使用。2脚和3脚间引入阻容元件，校正改善误差放大器的频响。系统工作时，实时检测太阳能电池板的输出电压、蓄电池的电压，并根据各个电压值的不同状况，控制太阳能电池对蓄电池充电与否，并根据设定的路灯时控或光控方式，控制LED路灯是否点亮，以及点亮时供电方式在蓄电池和市电之间的合理切换。TL494主要在单片机程序控制下完成对蓄电池、太阳能电池板的检测以及充放电控制。
路灯的照明时间可以依据H1～H4上的直拨开关进行设置，每档对应时间为1小时、2小时、4小时、8小时，这样就可以通过不同的组合在1～15小时内作调整。系统软件的控制流程图如图3所示。
在工作过程中，单片机会一直检测太阳能电池和蓄电池的电压，当太阳能电池的输出电压高于蓄电池2V以上，同时蓄电池的电量没满，单片机的11脚输出低电平，芯片TL494开始工作，通过MOS管Q1对蓄电池充电。当充满后，转入浮充状态，对蓄电池的自放电情况进行电量补偿。对蓄电池的充电，开始是大电流恒流充电状态，充电电流为Imax。当蓄电池的电压达到52.8V时，充电器处于恒压充电状态，充电电流持续下降，当电流下降到250mA并且蓄电池的电压上升到56.4V左右不变时，蓄电池的电量已达额定容量的100%，电路进入浮充阶段，给电池提供的浮充电压抵消了蓄电池的自放电。当蓄电池的电压达到57.6±0.2V，蓄电池达到过充电压点，单片机的11脚输出高电平，芯片TL494结束工作，蓄电池充电结束。
3结论
通过对光电互补LED路灯系统设计和实际测试观察，其结果基本符合设计要求，但必须经过实际长期运行，不断完善设计，才能达到太阳能有效利用、蓄电池容量匹配最合理、成本降到最低、性能价格比最好。
参考文献
[1] 韩志强，姚国兴. 风光互补充电控制器的研究[J]. 电力电子技术，2011，45（1）：25-26.
[2] 施钰川. 太阳能原理与技术[M]. 西安：西安交通大学出版社，2009. 8.
[3] 苗风东，郝夏斐. 太阳能光伏电源在智能控制系统中的应用研究[J]. 电源技术，2011，35（2）：186-188.
[4] Yang qi, Wei bing. Wind and Solar Power System Design and Analysis of the Independent[J]. Shanxi Electric Power, 2009, (1): 23.
[5] 周志敏，纪爱华. 太阳能LED路灯设计与应用[M]. 北京：电子工业出版社，2009. 11.
[6] 杨清德，康娅. LED工程及其应用[M]. 北京：人民邮电出版社，2007.
[7] 王鹤，杨宏. 延长阀控密封铅酸蓄电池寿命研究-过充电保护与温度补偿特性[J]. 电源技术，2001（3）：206-207.
【关键词】 光幕 技术标准 检测方法
电梯作为现代建筑中不可缺少的交通运输工具，已与人们的日常生活息息相关。随着电梯的大量使用，电梯安全事故越来越受到公众的关注，其中电梯关门过程中夹人或撞击货物的事故发生较多，日益引起关注。早期的电梯门安全保护装置普遍采用安全触板开关，这种保护装置灵敏度低、反应迟钝，使用过程中需要撞击到乘客才起作用，更无法识别乘客的衣裙、提兜等轻柔之物。现在较为普遍使用的是专用的电梯光幕。
1 电梯光幕结构和工作原理
电梯光幕是一种利用光电感应原理而制成的电梯门安全保护装置，由安装在电梯轿门两侧的红外发射器和接收器和电源与输出控制器三大部分组成。光幕发射端内有若干个红外发射管，在MCU的控制下，发射接收管依次打开，一个发射头发射出的光线被多个接受头接收，形成多路扫描。通过这种自上而下连续扫描轿门区域，形成一个密集的红外线保护光幕。当其中任何一束光线被阻挡时，由于无法实现光电转化，光幕判断有遮挡，因此输出一个中断信号。这个中断信号可以是开关量的信号，也可以是高低电平的信号。控制系统接到光幕给的信号后，立即输出开门信号，轿门即停止关闭并反转开启，直至乘客或阻挡物离开警戒区域后电梯门方可正常关闭，从而达到安全保护目的，这样可避免电梯夹人事故的发生。
光幕的一边等间距安装有多个红外发射管，另一边排列着红外接收管，每一个红外发射管都对应着若干个红外接收管。当红外发射管发出的调制信号（光信号）能顺利到达红外接收管。红外接收管接收到调制信号后，进行光电转换，而在有障碍物的情况下，红外发射管发出的调制信号（光信号）不能顺利到达红外接收管，这时该红外接收管接收不到调制信号，从而无法进行光电转换。这样，通过对内部电路状态进行分析就可以检测到物体存在与否的信息。
电梯光幕分直线扫描方式和交叉扫描方式，在直线扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送相同的通路选择信号，即第一路发第一路收、第二路发第二路收、…第十五路发第十五路收、第十六路发第十六路收。而在交叉扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送不同的通路选择信号。即第一路发第二路收、第二路发第一路收、……第十五路发第十六路收、第十六路发第十五路收。相比之下，交叉扫描模式对物体的高度测量更为精确，且在检测区域中心1/3处的检测精度最高。最小检测高度可缩至直线扫描模式下的2/3。但是考虑到实际需要，现在普遍使用的都是直线扫描方式的安全光幕。
2 电梯光幕的技术标准
目前我国电梯光幕的生产企业较多，产量也很大，但直到现在还没有专门的国家标准或行业标准，与之较为接近的标准有GB/T 19436.1-2004《机械电气安全电敏防护装置 第1部分：一般要求和试验》（idt IEC61496-1-2004）和GB/T 19436.2-2004《机械电气安全电敏防护装置 第2部分：使用有源光电防护器件（AOPDs）设备的特殊要求》（idt IEC61496-2-2004），下面对这两个标准的对光幕的主要要求做简单的介绍。
GB/T 19436.1-2004《机械电气安全电敏防护装置 第1部分：一般要求和试验》主要规定了用于机械防护的电敏防护装置的设计、制造和试验的一般要求，主要包括：
（1）电源：规定了不同供电的光幕的电源的适用范围，如采用换能装置供电的光幕其电源电压范围为0.9～1.1倍额定电压。（2）使用环境温度和湿度。（3）电骚扰，包括电源电压变动、电压中断、电快速瞬变脉冲群、浪涌冲击、电磁场干扰、传导骚扰、静电放电等。（4）机械环境，包括振动、碰撞、外壳防护等要求。
GB/T 19436.2-2004《机械电气安全电敏防护装置 第2部分：使用有源光电防护器件（AOPDs）设备的特殊要求》规定了使用有源光电防护器件（AOPDs）设备的机械电气安全电敏防护装置的要求，而电梯光幕属于这一类型的设备。该标准的主要要求包括：（1）发射/接收装置允许的偏离角。（2）光电元件工作波长。（3）光干扰，包括不同的干扰光类型及强度。
3 电梯光幕的产品性能要求
由于以上两个标准均为推荐性标准，且部分条款也不是专门针对电梯光幕，电梯光幕因其使用环境的特殊性，其性能参数还有其它一些具体的要求，但目前没有专门的国家标准或行业标准，我们经过对国内外主要电梯光幕的性能参数的研究，归纳其出其主要性能参数。
3.1 光点数、光点间距、光束数和盲区
光点数指光幕的发射和接收光电器件对数，常用的有16点、32点。光点间距指发射装置或接收装置中光电器件的光点中心距离之最大值。光束数是指一个完整的工作周期中，光幕以几种不同方式所形成的光束线的数量总和（如图1所示）。光束数和光点数是两个不同的概念，电梯光幕在设计时利用光的散射性原理，一个发射头发射出来的光在远距离能覆盖到多个个接收头，逐个扫描，这就是所谓的多路扫描。当然最上端和最下端的发射头，都会有几束光由于光线散射的物理原因接收不到。例如，一款光幕的光点数是32，即有32组发射和接收光电器件，每个接收管能收到7个发射管的信号，这样的光束数即为32*7-12=212。
盲区指光幕发射端和接收端之间光束没有经过的区域，在该区域内光幕无法检测到阻挡物。同样光点数的情况下增加光束数可以减小盲区，但要注意光幕的有效光束数是随着发射端和接收端的距离变化而变化的，如下图，TX是发散端，RX是接受端。发射端的红外光是散射出来的。一般来说透镜的设计是角度恒定的，所以当RX处于B处的时候，实现3路扫描；当RX处于C处时实现5路扫描。当RX处于A处时候，只能实现1路扫描，就是所谓的平行光。实际上电梯要夹人，都是在最后的 15～20CM行程中，而这时光幕的有效光束数已经减少，甚至与光点数一致了（如图2所示）。
因此，决定光幕探测性能和成本的主要参数是光点数而不是光束数，一般普通安全等级的光幕只有16个发射、接收头，这样在轿门夹人的最后一段行程，将会有十几厘米的盲区，如果手臂在该区域内不动，还是由可能被夹的，但主要乘客挥一下手臂，肯定能越过盲区，轿门会重开。安全等级高的光幕，有32个发射、接收器件，这样在轿门夹人的最后一段行程，盲区只有不到6厘米，成年人即使手臂不动也不会夹到了。
3.2 最大有效探测距离
最大有效探测距离发射装置与接收装置被置于一个无外界红外光源和反射红外光线的空间平面内时，光幕能持续稳定地有效探测物体的情况下，发射装置的透镜表面与接收装置的透镜表面之间的最大距离。一般电梯开门宽度在2.5m之内，所以大部分电梯光幕的最大有效探测距离为3m。
3.3 安装允差
安装允差指光幕能确保正常工作的情况下，发射装置和接收装置在安装时在垂直、水平、倾斜方向的最大允许偏差，其中垂直、水平方向允差以mm为单位，倾斜允差以角度为单位。
3.4 响应时间
从光束线被确定阻断的那一刻到光幕对外输出（继电器触点或逻辑电平等）信号时所经历的时间为遮光响应时间。响应时间是考核电梯光幕响应速度的参数，通常为毫秒等级。
3.5 抗光干扰
光幕经受太阳光、白炽光、高频电源激发的荧光、频闪光以及来自相同设计的发射元件的辐射时应能正常工作。在电梯实际使用环境中，这种光干扰最大的可能是太阳光，特别是轿门有阳光直射到的电梯。
3.6 工作可靠性
带额定负载进行探测工作100万次，系统探测失效次数N应不大于4 。
4 电梯光幕的检测方法
GB/T 19436.1-2004《机械电气安全电敏防护装置 第1部分：一般要求和试验》中对电梯光幕的一般项目，如电源、电骚扰、振动、碰撞、等给出了具体要求，但对光幕的一些具体的产品性能参数，需要专用的检测设备在专门环境下进行检测。
4.1 检测设备
可采用专用的试验装置或其它等效的试验台架，如我们研制的电梯光幕综合性能测试装置机械部分由铝合金支架，水平错位步进电机，垂直错位步进电机，角度错位步进电机，光栅尺，各种限位开关，伺服电机，导轨和滑轮等组成，如（图3）所示。
该装置能适应各种型号和尺寸的电梯光幕，测试的最大有效探测距离可达5.5m，并可实现垂直方向和水平方向错位距离、角度错位等多个变量的自动调节，再配与干扰光源、响应时间测量的双通示波器等，可以测量电梯光幕的光点数、盲区、有效距离、允许错位、响应时间、光干扰、动作可靠性等全部的项目。
4.2 测试环境
试验场所应为顶高大于3m的室内，四周墙面应无红外光源，无反光镜面，无电磁辐射源和热辐射源。室内照明光源距接收装置的最小距离应始终大于2m。试验环境的温度、湿度、气压等应符合被测试样品的使用环境。
4.3 检测方法
电梯光幕的检测项目较多，各项目可按照试验装置的使用说明书逐一完成，现以光幕响应时间测试为例，简单介绍试验方法：将光幕输出信号接到双通示波器的输入1通道，将遮光物的位置开关信号接到示波器的输入2通道，调节遮光物位置开关，使遮光物能在光幕工作区刚起作用的位置时该开关同时动作。遮光物先退出光幕工作区，再以最高速度运动进入光幕工作区并停留不少于50ms，从示波器读取两个阶跃信号的时间差，就是遮光物进入检测区开始，到电梯光幕输出的时间，也就是光幕的响应时间，该时间一般为几十毫秒，而示波器的精度为1ms，可以满足测试的精度要求。
2011年，面对后金融危机时代全球经济的缓慢复苏，中国经济也疲态尽显：CPI居高不下，股市重回10年之前，各地企业老板“跑路”传闻不断，连“万年不跌”的楼市也在政策的打压之下增长乏力。复杂的经济形势，更是让刚刚结束的中央经济工作会议定调2012以“稳”字当头。
经济整体增长势头趋缓，使得对外部环境反应相对敏感的新能源波动的更加明显：2011年，中国风电市场告别了过去5年的狂飙式增长，尽管绝对增长量依然保持了全球第一，但2011年全年，中国风电新增装机容量仅为1000万千瓦左右，与去年1600多万千瓦相比，出现了大幅下滑。
太阳能光伏领域也同样没有幸免。国际市场上，美国一大批光伏企业相继破产倒闭，欧洲光伏产品需求量巨幅下跌，一向“两头在外”、对国外市场严重依赖的中国光伏组件企业几乎全线亏损，光伏业的寒冬来势汹汹。
在如此下行通道背景之下，新能源领域并非没有亮点，一批曾经名不见经传的企业此时却强势崛起，上演了一幕新能源领域逆势增长的精彩好戏。
精功科技、汉能硅基、吉阳新能、裕华光伏、远景能源、正海磁材……这些听起来比较生疏的企业，或逆市扩张，或成功踏入资本市场，或实现了业绩的大幅增长，它们凭借个性化的产品优势，似乎并没有感受到这个对大多数新能源从业者而言显得格外寒冷的冬天。
覆巢之下亦有完卵
对阳光电源董事长曹仁贤来说，尽管同样身处新能源阵营，但他现在并没有尚德老总施正荣那样的烦恼。
施正荣的尚德正经历着行业调整带来的巨大冲击，利润大幅下滑，企业被破产倒闭等各种流言困扰。尚德的股价也从最高时的90美元，一路狂跌到现在的2美元左右，跌幅高达97%。
“新能源现在的状况有多糟糕，看看他们股市的表现就知道了。”作为新力能源开发有限公司规划发展部主任，王勉的话或者代表了绝大部分人的感受。
但是，事情并非那么绝对。
正当施正荣们忧心忡忡之时，美好生活对于曹仁贤来说，才刚刚开始。
尽管大半年以来A股市场持续低迷，但在11月2日成功登陆创业板的阳光电源，依然劲头十足，其高达30.5元的发行价，足以让曹仁贤迅速地成为亿万富翁。
而对阳光电源来说，通过上市筹集到的资金，可以让它年产100万千瓦的太阳能光伏逆变器项目成功上马，公司前景依然一片“阳光灿烂”。
在太阳能光伏的产业链上，同样可以穿着棉袄舒服过冬的还有浙江精功科技。这家曾在建材机械、纺织机械等传统业务领域占优的设备企业，从2005年起，开始发展多晶硅材料至切片环节之间的光伏装备。
2007年该公司多晶硅铸锭炉推向市场，2008年即成为主流厂商之一，到2011年太阳能光伏装备收入已经占到公司主营业务收入的64.28%。
2011年，在欧洲各国补贴降低，全球光伏市场疲软的情况下，精功科技前三季度实现营业收入19亿元，同比增长193.39%，净利润3.37亿元，同比增幅高达1462.16%。
该公司预计，2011年全年净利润增长幅度在350%至372%之间，预计实现净利润4.1亿元人民币。该公司称，在光伏行业低迷背景下，保持高速增长的主要原因是“太阳能光伏装备的销售同比增长所致。”
当太阳能光伏产业链上的这些企业在低迷的市场中掀起波澜时，风电领域中的一些企业也同样在逆市中实现了快速扩张，比如位于江苏省江阴市的远景能源。
这家建立于2006年“小企业”，主要市场定位为三类风区，成功避开了与一线龙头风机企业的正面竞争，近年来在不声不响之间，已经悄然爬到了国内风机生产商的第一梯队，2009年公司完成销售收入10亿元人民币，而根据业内人士分析，2011年其销售额将实现平稳发展，达到20多亿元。
“壁垒”求赢
万事皆有因由，所以在行业处于低潮的时期，可以“逆势而上”的企业并不是运气使然，其必定有各自的竞争优势。
“无论这种优势是什么，技术、经验、或是政策，甚至是产业链中某些独有的资质，都会成为他们的壁垒。而这种进入壁垒产生的必然结果就是减少所在领域的竞争。所以这类企业的处境就会相对较好。这完全符合经济学规律。”北极光创投合伙人杨磊向《能源》杂志解读在寒冬中逆市上升企业的成功秘诀。
对于营造“壁垒”，精功科技显然是成功者。2008年之前，国内多晶硅铸造炉市场一直被美国GT SOLAR等国外公司垄断。而价格高，售后服务没有保证则一直困扰着国内的多晶硅厂商。
精功科技介入这一行业，正是看准了国外厂商的这一短板，构建了自己在价格与服务优势上的“壁垒”。正是凭借这一优势，在这个行业的冬天里，精功科技让众多投资者趋之若鹜：从7月4日到9月30日两个多月的时间里，有多达14批的投资机构被吸引而至，“蜂拥”调研。
“在我国新能源产业链的不少环节上，很多设备国内企业更倾向于进口。而在这种调整期，由于生存考虑，下游厂商去更主动去尝试国内的一些替代产品，因为降低成本是它现在最重要的目标。这将有力地推动国产设备企业的发展。“杨磊也解释了另外一层原因。
壁垒形式万千，需要使用者依情况而定。所以，在风电行业的江苏远景能源选择了一道高高的“质量壁垒”隔绝了和同行的同质化竞争，也抵御了冬天的严寒。
由于国内风电产能扩张迅猛，导致了事故频频：据不完全统计，2009年至2011年4月，烧毁或倒塌机组16台；叶片因材料不合格，成批更换报废；机组不具备低电压穿越功能，发生数百台机组脱网事故。
正是在这样的背景下，一直坚持独立研发，拒绝购买图纸来进行拼装的远景能源成为了市场的宠儿，尽管其价格高出同行，但是充满适应力的“定制“方式，以及高质量的保证，让客户依然络绎不绝。
“我一直认为什么事情不要扎堆，如果大家都去扎堆的话，一定很快造成产能过剩，后果不言而喻。作为新能源产业重要推动力力量的政府，一定不要任何东西热了就都去做，一定要有差异化思维，考虑扶植有能力建立壁垒的技术性企业。”杨磊强调道。
因此，构建壁垒，寻求差异化竞争成为在这个行业冬天里胜出者的共同特征。也正是由于企业领悟到了这点，他们才在行业中准确地找到了自己的位置，让壁垒成为了抵御严寒的最好屏障。
政策依旧为王
“就目前而言，政府的支持对光伏而言依然至关重要。而在光伏的主要市场欧洲，由于持续的债务危机，导致了政府对新能源扶持力度的减弱，全球光伏装机容量大减。”现任职德国PIK能源系统分析组的张树伟说道。
正是由于这个原因，在国内市场没有打开的情况下，严重依赖国外市场的中国光伏业也不可避免的“一同感冒”。
以生产逆变器的阳光电源为例，2010年其三分之二的营业收入还要靠欧洲市场。而在2011年上半年，由于欧洲光伏市场政策变化，其境外营业收入所占比重锐减到了全部产品的营业收入的五分之一。
但是，随着下半年国家光伏上网标杆电价的确定，在各地政府的推动下，中国光伏市场终于被瞬间激活，为了赶上1.15元的优惠，光伏电厂建设进入暴涨阶段。在此背景下，阳光电源基本摆脱行业下行影响，2011年前三季度公司营业收入已经达到了5.6亿元，大体与去年全年收入持平，而其中仅第三季度的收入就超过了整个上半年。
政策，成为了阳光电源在这个冬天的庇护神。
相对于太阳能光伏产业的幸运，中国的风电市场则显得有些“惨淡”。由于风电在国内的市场发展已经进入了平台期，所以等到的政策只是不断降低的补贴以及不断提高的入门门槛。
“从经济增长周期来看，中国风电市场已经度过了高速增长时期，进入了平台发展阶段。所以各项政策的制定也是要更多的规范行业，使其摆脱严重同质化的市场格局，推动健康发展。”张树伟分析说。
成长的烦恼
市场寒冬是产业发展到一定阶段的必然，因为每个新兴产业都会在发展历程中经历挫折和阵痛，本次新能源市场的寒冬，与2000年前后互联网泡沫有着惊人的相似之处。
2000年3月，以技术股为主的NASDAQ（纳斯达克综合指数）攀升到5048，网络经济泡沫达到了历史最高点。这种“非理性繁荣”催生了数以万计的互联网企业，一时间，融资、上市、期权激励等各种商业模式让NASDAQ的投资者兴奋不已。
但随后的几个月内，投资者、基金和机构纷纷开始清盘。互联网泡沫瞬间破裂，仅仅6天时间，NASDAQ就损失了将近900个点。从2000年3月到2002年10月，约5万亿美元的市值从股市蒸发。
泡沫全面消退之后，市场上绝大多数互联网公司不复存在，而经过大浪淘沙之后，剩下的公司，如雅虎、GOOGLE等纷纷成为了互联网的行业巨头。
新能源产业也不例外，能够坚忍到最后的，可能会最终成为行业的强者。
尽管大部分新能源企业在2011年都遭遇到了销量和利润的严重下滑，甚至关门倒闭，但是行业整合度反而得到提高，市场因此得到了净化。
以风电为例，在经历了低电压穿越、机组脱网等一系列事件之后，国家出台了一系列规定和措施，提升了行业进入门槛，尽管这会导致一部分企业退出，但是对整个风电行业恢复理智发展却是有利无害。
“这是一个正常阶段。尽管新能源设备制造遭遇暂时的困难，但是新能源产业毕竟还是一个新兴的产业，其市场的容量与活力还在，具有了市场亟需的技术、成本竞争力强的高新企业，具有迅速成长壮大的可能性。”张树伟乐观地评论道。
随着人们节能意识和环保意识的提高,太阳能利用越来越得到人们的认可,安装太阳能热水系统的用户也日益增多,并且随着太阳能产业的日益成熟,太阳能用户对太阳能产品功能的要求也越来高,特别是别墅型用户需要的智能型安全太阳热水系统。别墅型用户的特点是:不经常在别墅中居住,只要使用就要求太阳能热水系统提供足够理想热水。这样就要求太阳热水系统平时在没人居住时也得工作,并且要安全无隐患的工作。
我们知道,一般热水系统通过集热器与贮水箱的温差循环来实现热量的转换从而实现加热水箱中的水,其系统控制与水泵的运行使用的是市电。若房主人长时间不在家,系统为维持水箱中的水温会长时间工作,消耗掉大量不必要的电能,用户会感觉用太阳能是没有必要的;若长时间不在家而关掉系统,一是回家后得不到及时使用热水,更重要的是集热器在外面空晒,真空管及集热器流道的温度可达到300℃左右,长期空晒会严重损害集热器性能,大大降低集热器使用寿命。(图1)
光电集热器是将太阳能光伏发电与集热器有机结合的一种新型集热器,它既能集热又能发电,阳光下同时输出热能与电能。(图2)
1. 光电集热器应用
直接利用光电集热器的发电功能运用直流变频泵(耐高温110℃)实现集热系统运行,即将光伏组件输出端线直接与水泵相连,中间不需任何控制装置,完全由阳光辐照强度来决定系统运行状态。辐照强则集热强,同时发电量也大直流泵运转也快及时进行集热器与水箱间的换热循环;辐照弱则集热弱,发电少水泵运转慢,亦能有效进行热循环,避免热量流逝。(图3)
2. 光电集热器应用
光电集热器添加散热系统与集热系统主管道并联,通过定温启动散热系统解决集热系统过热问题。(图4)
上面所示系统,由光伏组件提供电源通过控制系统控制直流泵站、电磁阀工作,可设置一固定温度(如:70℃),若70℃以下则电磁阀3、4打开,直流泵站1工作完成热水功能;若集热器温度超过70℃,则电磁阀1、2打开,直流泵站2工作完成散热功能。这样既能集热又能把多余热量散掉,可以有效保护集热器,保证集热器实用的长久性。同时用光伏发电提供动力又节约了能源。
综上所述,光电集热器受光伏组件成本及光伏组件光电转化效率的制约,只能提供有限的能源,不能大规模使用在工程热水系统中,使用在别墅性热水系统上是比较合适的,只要合理计算好光伏发电功率及负载功率、选择好合适的直流泵,为别墅型客户提供优质的热水服务是没有问题的。
【文章编号】1006-9224(2010)08-0008-02
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超级电视X60的正式，把乐视网推到了视频领域的前沿。LETV超级电视用户可以通过互联网在电视上进行视频、游戏、娱乐和阅读等各种电脑终端上的体验，同时安卓的应用方面也有较完整的平台，供用户下载适合电视屏幕的应用。
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捷成股份2007年成立时净利润约1000万元，2012年净利润约1.4亿元，该公司依靠音频处理业务的创新产品在同行业中发展迅速。
2012年大举收购极地信息、华晨影视、捷成优联、冠华荣信四家公司51%的股份进行整合，当年业绩增长11%，实现了“1+1大于2”的收购，更重要的是建立了完整的产业链布局。
2013年5月11日，捷成股份公告进一步收购的股权，有助于提升公司在各方面的服务能力，此次整合风险小，收购价格较为合理，业绩有望稳步提升。
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目前发改委和能源局对2013年国内光伏应用新增装机量定在10GW，相关上网电价规范、分布式补贴等政策也会陆续推出。阳光电源的100MW三峡新能源EPC如期推进，预计2013年内完成，此项目能在逆变器销售、EPC、项目公司股权转让三方面提供利润。在项目建设方面预计净利润约为1.8亿元。
公司2012年成本支出方面仍具备10%～15%的下降空间，而价格止跌能提升8%～10%的净利率，被认为是拐点型公司中具备充足弹性的公司。
No.4 探路者 （6家推荐）
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2012年探路者公司整体运营管理水平明显提升，主要体现在利润提升、库存控制好、现金流向优三个方面。中国人均户外用品消费水平还很低，户外产品消费还处在初级状态，很多种类的户外运动将随着人均GPD的提高而得到推广，预计市场还有20～30倍增长空间。
探路者以VF集团为标杆实行多品牌战略，在做大探路者、阿肯诺、Discovery三大品牌的同时预通过投资并购的方式寻找具有爆发力的其他成熟品牌，电子商务互联网服务也在其并购的意向之中。
No.5 光线传媒 （5家推荐）
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4月26日《致青春》后，光线传媒随着影片的优异表现股价持续上涨。5月16日，《致青春》的热度与股价刚刚趋于平稳，《中国合伙人》的出现再次把股价推了上去。
全国电影票房已经连续9年维持27%以上的增长，票价基本没有变化的情况下，观影人数大幅增加，是票房持续增加的源动力。公司完善成熟的宣传营销体系、较好的档期安排、社交营销体系的运用都成为其保证票房的重要因素。
光线传媒出品的央视财经频道节目《是真的吗》收视率达0.525%，有望获得稳定增值。
No.6 宋城股份 （5家推荐）
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公司战略目标明确，在杭州本土立足“主题公园+文化演艺”；异地项目立足一线旅游城市，客流基础雄厚，竞争优势明显。
关键词：太阳能路灯 自动跟踪 节能
太阳能作为一种清洁无污染的能源，发展前景非常广阔。开发利用太阳能也已经成为世界各国可持续发展的重要战略决策。目前，在国内外，许多城市也已经逐步的使用太阳能路灯，但是很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的，没有充分利用太阳能资源，发电效率低下。据实验，在太阳能光发电中，相同条件下，采用自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%，因此在太阳能利用中，进行跟踪是十分必要的。
1太阳能路灯自动跟踪系统
太阳能路灯主要是由太阳能电池板组件、太阳能蓄电池组、路灯控制器、光源以及灯房灯杆等构成。当输出电源为交流 220V 或110V ，还要配置逆变器。其结构系统图见图1：
当太阳能路灯实现对太阳光强的自动跟踪时，可使太阳能电池板的朝向精确追踪太阳位置的变化，始终保持太阳能电池板表面与太阳光垂直，这样会大大提高太阳能电池板的转换效率，理想情况下，可以使转换效率提高30％以上，大大提高太阳能的利用率。本文主要介绍一种不计算各地太阳位置数据、无软件、可在移动设备上随时随地准确跟踪太阳的智能太阳能路灯跟踪系统。它包含的模块有：传感器模块（含上拉电阻、光敏放大区调节）、单片机控制模块、电机驱动模块（L293D/继电器）、软件模块（程序设计）、电源模块、太阳能发电系统模块等。该自动跟踪系统各模块结构组成见图2。
其工作原理如下：传感器模块检测太阳光强度的大小以及位置信息，将结果输入到单片机控制模块中，单片机利用内置的程序判断输入的信号，并控制电机采取相应的转动方式来实时追踪太阳光最强的方位。电源模块为单片机系统以及电机系统提供驱动动力，太阳能电池板利用光伏发电原理吸收太阳能发电，并通过太阳能路灯转换装置将能量储存在相应的蓄电池中以备光线暗时使用。
2 具体模块设计
2.1 传感器模块
传感器模块由朝向三个方向的光敏电阻、三个保护电阻和运算放大器组成。每个光敏电阻和一个均值电阻串联后接电源两端。当光照到光敏电阻时，不同朝向的光敏电阻阻值减小不同，从而使光敏电阻和均值电阻之间的电位不同。通过运算放大器比较后输出比较结果。通过这个模块，系统实现了将外部光信号转换为系统内部的数字信号，并送入单片机模块。其电路图见图3。
2.2 单片机控制模块
本文设计了两种单片机控制模块的方案：
方案A。这个方案的主体是单片机。通过预先编写的程序，单片机对传感器模块电路输入的数字信号进行处理，并输出到执行部分，控制执行部分正常工作。使用单片机来控制，系统的成本必然增加，但是优势也很明显：通过修改单片机的程序，可以使这个系统成为一个更大系统的子系统，甚至可以增加所控制电机的数量，使一个控制模块能够同时从若干个传感器接收数字信号并进行处理，并控制这些传感器各自所对应的执行模块。
方案B是方案A的简化，通过逻辑门电路直接处理感光部分送入的数字信号，并将结果输出。这个方案的升级潜力低，但是造价低廉，维护简便，工作可靠性高。其电路图见图4。
2.3 电机驱动模块
核心是集成电路芯片L293D，芯片的使能端由单片机控制模块控制，电机转动的方向由传感器模块的输出直接控制。这样的电路能够降低控制模块的工作负担，通过L293D能够很好地实现电机的正反转。电机正反转的输出扭矩通过减速齿轮组放大后带动太阳能光电板转动，同时带动电路的感光部分一起转动，使感光头和光电池对准光源，达到接收太阳光的最佳角度。
3结语
传统的太阳能电池板大都采用固定式安装，即电池板固定在某个位置上，不随太阳位置的变化而移动，这样的结果将严重影响转换效率。据测算：如果系统与太阳光线角度存在25°的偏差，就会因垂直射入的辐射能减少而使光伏阵列的输出功率下降10％左右。目前世界上通用的太阳能跟踪系统都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。采用的是电脑数据理论，需要地球经纬度地区的的数据和设定，一旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必须重新设定数据和调整各个参数；原理、电路、技术、设备都很复杂，非专业人士不能够随便操作。而太阳能跟踪系统是能够保持太阳能电池板随时正对太阳，是太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，能够显著提高太阳能光伏组件的发电效率。
参考文献
[1] 王欣伟等.太阳能风能发电系统中铅酸蓄电池建模与仿真[J]，030024.
[2] 杜海玲等.固定式和跟踪式太阳能接收器能量接收状况的比较[J]，030013.
一、国外办公室的设计理念与国内的比较
国内的大部分办公空间设计追求传统历史文化的传承和企业的标志性设计，偏向于中规中矩设计平面布局，惯用硬质材料，色彩偏冷，只有在少数传媒、设计等类型企业办公室设计体现出打破常规，突出现代时尚感的室内空间设计。在西方国家，办公室的设计装修已从开放式空间、独立性的短隔间，逐渐趋向“没有墙的办公室”这种新型结构转变。设计师注重的是在设计办公室时适当软化环境，将有效的实用性、有人情味的艺术性与现代的科学性统一起来。由于电脑已被引入一般办公室，今后设有电脑终端机的办公室，会大为增加，如果全体员工都利用电脑的话，那么“没有墙的办公室”会使工作效率大为提高。设计师们坚持简约，时尚，大气，舒适，它们之间的关系是密不可分的。
二、低碳设计的特征
在现代办公空间中的应用低碳设计是以设计为起点，推广低碳设计的设计原理、理念、方法、手段。在产品制造、储运、流通、消费乃至回收等各个环节做到低能耗、低污染、低排放。把低碳概念融入设计，影响人们的生活，使之成为人们生活的一部分。具有生态特征的办公空间应建在优美的自然景观氛围之中。设计中注重建筑环境与整个生态环境的关系，采取措施降低其负面影响。通过办公空间的室内设计与诱导式建筑构造技术相结合，把诱导式建筑构造技术的外在形式作为“元素”融入办公空间的设计，通过科技手段，进行具有生态功能的低碳设计。低碳设计的生态功能，包括雨水收集系统功能、光电功能和呼吸式幕墙功能。
1）雨水收集系统功能雨水收集系统，经收集——输水——净水——储存等渠道积蓄、利用雨水，为绿化、景观水体、洗涤及地下水源提供雨水补给，以达到综合利用雨水资源和节约用水的目的。雨水收集系统能把屋顶、地面的雨水收集起来，注入人工湖，至少可以解决办公空间的植物灌溉、室内热水及冲洗厕所用水50％的需求。
2）如发光二极管（LED），使用低压电源，是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于办公空间中，比白炽灯减少80%的消耗能量，且无有害金属汞。发光二极管作为一种节能环保的照明光源，越来越多在室内设计中应用，也越来越显现出它的巨大潜力。
3）呼吸式幕墙功能呼吸式幕墙，又称双层幕墙，它的建筑表面是双层玻璃的呼吸式幕墙，两层玻璃之间有一个空腔，利用液压通风系统让风在空腔中流动。从环保上，呼吸式幕墙的外层玻璃选择无色透明玻璃或低反射玻璃，可最大限度的减少“光污染”。
从使用上，冬季，关闭通风层两端的进排风口，换气层中的空气在阳光的照耀下温度提升，形成一个温室，减少采暖费用，夏季则减少制冷费用。从舒适度方面，呼吸式幕墙隔音效性能达到55dB，提供办公空间一个安静的环境。另外，不管天气好坏，不用开窗换气就可以直接将自然空间传入室内，提高室内的舒适度。办公空间低碳设计“生态”特征集中一种自然美，即在设计中追求返璞归真的艺术审美作为其雕塑空间灵性的主题。从采光上来说，阳光是大自然赋予我们最好的礼物。利用呼吸式幕墙把阳光引入室内，会在整个办公空间中体现出一种原始的自然感。大多数人每日在办公室中工作8个小时左右，在对家庭空间追求完美的同事，对办公环境的追求也越来越多，而“环保”概念已经成为世界重要思潮的当代，推行“低碳”环保的办公环境，是积极承担社会环境的必然选择。总体上来看，在室内设计中办公空间的科学规划的相对独立性日益增强，所以在追求设计感的同时，也要与科学紧密的联合。
作者：包雅馥单位：长春职业技术学院
定位准确 技术先进
太阳能移动电源火爆各路展会
其实，星浩公司的太阳能移动电源早已在国际市场名声大震了，自2006年10月第一代产品问世以来，已远销美国、加拿大、法国、德国、以色列、波兰、新加坡等20多个国家和地区，创下了月销售数十万台的优秀业绩。
太阳能移动电源的火爆首先得益于其精准的市场定位。随着科技的迅猛发展，各种各样的数码电子产品种类繁多，层出不穷，普及速度惊人。可是，这些电子产品有一个共同的致命弱点，就是离不开电。尤其手机，当人们在户外作业、外出旅游、出差时，经常会出现电池耗尽，而一时间又找不到电源或没有相匹配的充电器的尴尬场面，由此引发了种种意想不到的麻烦。有需求就有市场，太阳能移动电源正是这样一种在没有电源的情况下，也能随时随地给手机、MP3、MP4、数码相机、数码摄像机、微型游戏机等移动数码设备和家庭节能设备如节能灯、节能按摩器等产品应急充电，充分满足了人们在使用这些电子产品过程中的特殊需求，自然倍受欢迎。
更有意义的是，太阳能移动电源以绿色清洁、取之不尽、用之不竭的太阳光为能源，只要打开太阳能采集板就可以直接吸收光能，然后利用光电转换原理将其转化成电能储存在蓄电池内，其光电转换率可以达到18％，二次转换率高达95％。一台太阳能移动电源可以容纳2000MA的电量，可一次充满两部手机，或相当于一部普通数码相机拍摄3000张相片的电能。
由于太阳能移动电源只有名片盒大小，148克重，携带方便，节能环保，加上价格合理（全国建议零售价230元），经济实用，每到一处都能迅速掀起抢购热潮，成为人们关注的焦点。在2006年深圳高交会上，产品一经推出，立刻获得德国、法国、荷兰等国大批订单。在香港电子科技博览会上，也创下了现场销售近4000台、国内外订单6万台的惊人记录。此次湖南特许连锁加盟创业展会上，一位温州客商刘先生一次性就下了5000台的产品订单。他说：“自从一次手机意外没电让我损失了一笔20万元的生意后，我就看好了手机应急充电器的市场，只是一直找不到满意的产品。星浩公司的太阳能移动电源恰好满足了我的需求，其先进性和创新性则远远超出了我的想象，这么好的产品谁做谁赚钱，可不能让别人抢了先机。”还有一位姓张的老大爷，本来是到展会上闲逛的，看到太阳能移动电源不错，就给经常出差的儿子买了一个。谁知儿子看后立刻发现了其中蕴藏的巨大商机，第二天就跟公司下了500台的订单，打算与自己的数码产品捆绑销售。
一机全能 上市即火
各级经销商捷报频传
太阳能移动电源的成功推广还与星浩公司坚持不懈的技术创新紧密相关。公司高薪聘请日本及澳州的科技专家不断对已有产品进行改进和完善，除了蓄电、充电功能外，还为其增加了验钞及手电照明功能。生产方面则坚持选用进口多晶硅和CPU，使产品性能更稳定，效果更理想，使用寿命延长至8-10年。其标配的多种充电接口和USB线，几乎可以匹配目前市面上所有的数码产品。如果遇上多云、阴雨或浓雾天气，太阳能移动电源还可以接驳室内电源，给太阳能蓄电池充电或直接给数码设备充电，确保其“移动电源”的及时携带性。在质量保证方面，该产品已经获得了“CE”安全标志，并通过了“FCC”美国联邦通讯认证，确保了星浩公司的行业领先地位和各级经销商的权益。
目前，太阳能移动电源已经推广到了全国十几个省市地区，各地销售情况一片火暴，经销商捷报频传。广东经销商张力平堪称其中的佼佼者，他仅用半个月时间就成功进驻苏宁、国美两大电器市场，说服其将太阳能移动电源作为手机、MP3、MP4或数码相机、DV的赠礼捆绑销售。与此同时，他还组织了一支专业的营销队伍，分别面向数码电子产品配件市场、大型商场、超市、旅游公司、旅游用品商店、写字楼、居民小区等领域开展销售，两个月时间累计销售产品1万多台，销售额高达100多万元。说到成功经验，张力平谦虚地说：“全靠公司的大力支持，不但给我们提供了如此优秀的产品，还免费提供专业的技术培训和市场开拓指导，免费提供以小搏大的成功营销模式、统一的广告宣传方案和完善的售后服务，使像我这样毫无销售经验的投资者也能轻松上路，轻松拥有一份理想的事业。”
福建经销商王建军起先是从试销做起，仅一个月就返单两次，售出100多台产品。第二个月，他果断拿下了当地的独家权，自行发展经销商，很快汇聚起一批有识之士，他们中既有销售网络成熟、社会资源丰富的手机、电子产品、电子配件经销商，还有从未做过生意的小本投资者，形成了一个庞大的终端销售网络。产品每台的利润差额高达100多元，就算分销给下级经销商，利润仍然非常可观。王建军凭借自己独到的眼光和敏锐的判断，先于别人一步，抢得市场先机，垄断销售，每天坐在家里就有钱源源不断地送上门。三个月下来，各级经销商累计销售产品3000多台，为王建军创造了十几万元的利润。
湖南经销商邓晓军原本经营着一个手机销售档口，因为竞争激烈，生意越来越难做。自从帮一位朋友试销了几天太阳能移动电源后，邓晓军深切体会到了其中广阔的商机，毅然放弃自己经营了多年的手机生意，专门做起了太阳能移动电源经销商。诺大的手机卖场，只有邓晓军一家经营手机及数码电子产品应急充电器，哪有不赚钱的道理。现在，他的档口每月纯利3万多元，收入远远高于手机生意。还有四川经销商王文有、辽宁经销商刘茂春、贵州经销商肖强……类似的成功案例不胜枚举。
实力雄厚 品种丰富
太阳能投资领域迭起
为了满足消费者的不同需求，扩大经销商的利润空间，充分挖掘太阳能产品的市场潜力，继太阳能移动电源后，公司又研制开发了太阳能护眼台灯、太阳能手电筒、太阳能小风扇和手机魔幻充电宝、笔记本数码移动电源等产品，同样一炮而红，销售势头喜人。
太阳能护眼台灯由一个太阳能充电板和一个有接口的台灯两部分组成，充电板同时还可以独立做手电筒使用。由于其能量来自于太阳能储存，有电、无电、停电均可随心使用，环保节能，价格实惠，在农村、郊外等用电不方便或根本接不到电的地方尤其适用。科研人员还对其光亮度进行了科学的调整与测试，长期使用有利于保护视力，在灯具店、电器店、超市、商场、学生用品店、五金店及精品礼品店都大有市场。广西经销商李英英首批进了100台太阳能护眼台灯，只放在几家位于学校附近的士多店和学生用品店里代销，不到半个月就销售一空。
山西经销商王女士不仅在经营太阳能移动电源、太阳能护眼灯方面收益显著，还通过太阳能手电筒轻松收获了一笔可观的财富。太阳能手电筒取代了传统的干电池给电，只要将太阳能转换板朝向有阳光的地方放置，就可以充电。其照明操作功能与普通手电筒一样简单，体积、重量、外形、种类则大大改观，满足了人们旅游、地下作业、夜晚照明等不同需要。王女士将其拿给一位做照明五金百货店的朋友商店代销，仅一个月就批售出600多个，两个人都获益不少。看到产品的独特市场前景，王女士打算将产品拿到比较偏远的乡镇、农村、矿区和野外作业、旅游用品店销售，或向各商场、超市、日杂店、五金店铺货，相信销售量还将大幅提升。
手机魔幻充电宝是公司专为广大手机用户研发的充电应急产品，它可以将一节普通5号电池的电能轻松转充到手机电池中，体积小巧（如女士口红般大小），外观时尚精美，携带方便，适合各种型号的手机。根据手机和网络状况，充电一次可以使手机待机6至10个小时，通话时间可达100-180分钟，无论使用者身在何处，即使没有交流电，也可以为手机及时充电，并可以在移动中充电和通话，解决了使用者的一时之需。在安全方面，充电宝原材料采用过压保持电路，可以很好地呵护手机，具有智能充电、使用安全等特点，而且仅30多块钱的市场零售价很符合消费者的价格需求，形成受众心理。如果配合公司新推出的太阳能可充电电池一同使用，还可以大大减少普通干电池的使用量，即充即用，节能环保，深受广大消费者的欢迎！
太阳能系列产品为那些苦苦寻觅创业商机的投资者打造了一个实现自我价值和财富梦想的平台，随着星浩科技知名度的不断提升和我国太阳能产业的飞速发展，相信还将有越来越多的投资者投身到这项事业中来，并因此而收获财富，迈向成功！
广州星浩科技有限公司
地址：广州市荔湾区花地大道北5号花地大厦8层
关键词： 太阳能； 电源； Multisim； 多功能太阳能移动电源箱
中图分类号： TN710?34； TM502 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）18?0157?03
0 引 言
太阳能的设计应用在市场上已经司空见惯，但立足于地区生态环境的保护，结合当地人民生活现状的太阳能产品并不多见。本文从环境保护和地区人们的生活习惯的角度出发，结合太阳能发电技术，设计了一款环保可靠的太阳能多功能移动电源箱。可以说，本设计将解决边远地区人民的用电难问题。
1 设计理念
太阳能是天然可再生能源。它资源丰富，既可无限制的免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。目前雪域高原是我国污染最轻、环境保护最好的地区，作为我国乃至亚洲重要的生态安全屏障，生态环境的保障至关重要。本设计基于地区丰富的太阳能资源和藏区人们的生活现状的的考虑，利用太阳能供电并结合人们日常生活所需而设计。既符合环保要求又方便携带，解决了地区人民基本的日常用电需要，可作为绿色环保产品推广，具有一定的市场价值。
2 硬件电路设计
2.1 硬件框图结构设计
本文整体设计硬件框图结构如图1所示，电源箱有太阳光和常规市电两路能量来源。当蓄电池馈电时，在阳光充足的情况下首先利用太阳能充电，其次通过220 V电源给蓄电池充电。两种输入方式相结合，方便而且环保。将两种输入能量通过滤波稳压电路，然后给蓄电池进行充电。其中的过充过放保护电路主要是利用继电器电路模块检测蓄电池的电量；当过充的时候断开充电主回路；当蓄电池电压降到一定范围的时候接通充电回路；当检测到过放的时候断开用电器电路，防止过充过放，起到对蓄电池保护的作用，整个电路都是由蓄电池供电。该系统有多路输出端口，既可供LED照明和为手机、MP3、收音机等多种数码产品充电还可输出220 V交流电压供小功率家用电器工作[1]。
2.2 市电供电模块
本设计所有电路均基于Multisim仿真软件的应用[2]。图2为市电充电模块电路，当电源接通后红色指示灯LED1点亮，否则熄灭。此电路通过变压器和电桥电路将220 V市电转为28.4 V直流电压，再经过RC振荡电路进行滤波稳压后送入LM7815三端稳压模块，输出稳定的直流15 V电压，然后通过过冲保护电路给蓄电池充电。开关Key1为供电模式手动选择开关，当开关J1连接时为选择市电充电，则红色LED1亮。开关J2连接时为选择太阳能充电，则红色LED2亮，如图3所示。
2.3 太阳能供电模块
在图3所示的太阳能供电模块电路中。当Key1接J2时，选择太阳能系统供电，此时红色LED2点亮。电路首先通过整流二极管1N5404整流，然后经RC滤波电路滤波，最后通过稳压二极管1N47744将电压稳定为直流15 V，再通过过充保护电路为蓄电池充电。其中1N5404硅整流二极管 ，其最大反向峰值电压为400 V，最大半波整流电流为3 A。稳压二极管1N4744最大功耗为1 mW，稳定电压为15 V，最大电流是57 mA。
2.4 过充过放电路
如图所示为过充过放保护电路，本设计主要基于三端可调分流基准源TL431[3]和继电器[4]的应用，实现对铅蓄电池充放电保护。如图4所示，为过充保护电路，供电模块通过继电器为蓄电池充电，当电路检测到蓄电池电压大于13 V时，绿色LED4亮，继电器将开关向下吸合，断开充电回路，实现过充保护。如图5所示，为过放保护电路，蓄电池电压大于12 V时LED6灯亮，继电器向下吸合为负载提供能量，当蓄电池电压低于10.5 V时继电器向上断开放电回路，实现过放保护[5]。
2.5 输出端口
图6所示为电源箱的输出端口部分设计图，其主要采用LM78XX系列三端集成稳压器来得到稳定电压的输出。
当LM78XX系列三端集成稳压器输出电流较大或工作时间较长，LM78XX散热较大，应加散热器。图6（a）是输出稳定9 V供收音机工作。图6（b）为USB接口电路，实际电源箱将输出多个不同类型的接口供数码产品充电，例如图6（b）手机USB充电部分，三端集成稳压器LM7805得到稳定直流5 V输出，由于手机充电需要的电压为（5±0.5） V，此时刚好适合手机进行充电，当红色LED3亮起时说明此时可以为手机充电了。图6（c）和（d）均接照明负载，当开关Key2和Key3接通时，通过调节滑动变阻器R2，R3可改变光照强弱，进而达到使用者所需的光照强度，增加了设计的人性化。
3 电路仿真分析
3.1 LM7815稳压模块仿真
图7为三端稳压集成电路LM7815的仿真结果，C1，C2分别为输入端和输出端滤波电容，R1，R2分别为输入输出端保护电阻。
当输出电流较大时，LM7815散热较大，应加散热器。LM7815三端稳压IC来组成稳压电源所需的元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用可靠、方便。由于三端固定集成稳压电路的使用方便，电子电路中经常采用。当三端稳压集成电路LM7815输入电压大于15 V时，通过LM7815稳压模块可输出稳定的15 V电压。
3.2 市电供电模块仿真
由图8中可以看出，由于变压和稳压模块连接后，电气互相影响，测得输入到LM7815稳压模块的电压为28.4 V左右，输出15 V稳定电压通过过冲电路为蓄电池充电。
3.3 太阳能供电模块仿真
太阳能供电模块仿真见图9，利用25 V直流电压源和5 V，20 Hz的交流电源串联来模拟太阳能板输出电压，模拟信号在18～32 V之间变化，其波形如图9中示波器所示，经电路滤波稳压输出稳定的15 V直流电压。在日光下，用万用表测得实际中太阳能板发出电压幅度在17～25 V之间变化，结合太阳能板输出电压波形见图10。证实模拟电源很接近现实中太阳能板产生的电压信号。实物图见图11。
4 结 语
本文主要完成太阳能多功能移动电源箱内部电路设计，解决了市电和太阳能供电模块以及对蓄电池过充过放的保护电路模块。本设计主要考虑到地区拥有丰富的太阳能资源和藏族地区人们生活的需求，设计了此款电源箱。
参考文献
[1] 黄盼盼.便携式太阳能多功能电源设计及测试[J].电子测量技术，2012（6）：16?18.
[2] 邓木生.基于PWM技术蓄电池充放电与检测系统设计[J].现代电子技术，2011，34（14）：207?210.
[3] 公茂法.基于TL431的太阳能LED路灯控制器设计[J].电子技术应用，2011（6）：65?67.
[4] 鹿泽伦.中间继电器构成的断相保护电路[J].自动化技术与应用，2008（12）：110?111.
[5] 李云胜.电源的截止型过流保护电路设计[J].实验科学与技术，2010（1）：1?3.
[关键词] 光泽度 LED 光源 聚光镜 反射镜 光电池
1 、引言
LED（Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管）是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。作为一种具有巨大发展潜力的固体发光源，其长寿命，低功耗，小外形，性能稳定，耐冲击，多色彩，快响应，坚固耐用，绿色环保，光效高，无辐射等优点得到了越来越多的关注，LED被誉为21世纪新光源，有望成为继白织灯，荧光灯，高强度气体发电灯之后的第四代光源。
2、 LED发光二极管的介绍
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着，在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个镜片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的，色温和亮度没关系，而亮度和流明值有关。
3、 LED光学特性参数
3.1发光强度 光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的发光强度，简称光强，单位是坎德拉（cd）。这个量是表征发光器件发光强弱的重要性能，是表明发光体在空间发射的会聚能力。
3.2光通量 光源在单位时间内发射出来的并被人敢知的所有辐射能称为发光通量，简称光通量，单位是流明（lm）。这个量是对光源而言的，是描述光源发光总量的大小，与光功率等价。与力学单位比较，光通量相当于压力，而发光强度相当于压强。要想被照起来更亮，我们不仅要提高光通量，而且要增大会聚手段，实际上就是减少面积，这样才能得到更大的强度。
3.3发光效率 代表光源将所消耗的电能转换成光的效率。单位是流明每瓦（lm/W）。发光效率（lm/W）=所产生的光通量（lm）/消耗电功率（W）。发光效率表征了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要指标。
3.4 LED发光角度 LED发光角度是指其光线散射角度，主要靠生产时加散射剂来控制，有以下三类：
a）高指向性
b）标准型
c）散射型
LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达80～90。可见光光谱的波长范围是为380～760nm，是人眼可感受到的七色光：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫但这七种颜色的光都各自是一种单色光，例如LED发红光的峰值波长为565nm，在可见光的光谱中是没有白色光的，因为白光不是单色光，而是由多种单色光合成的复合光，正如太阳光是由七种单色光合成的白色光，而彩色中的白色光也是由三基色黄、绿、蓝合成。因此白色LED是最被看好的LED新兴产品。
它的色温范围完全适用75°光泽度仪的范围即：2850K±100K。
4 光泽度仪的基本结构
主要有电光系统、光学系统、光电系统、电子系统和数据处理、输出打印系统组成。
电光系统：主要有光源（LED）和相应的电源组成，电光系统对整机的稳定性有很大的影响，是仪器不稳定的重要原因之一。
光学系统：包括外光电系统（反射镜、聚光镜），光学系统外光路设计最重要的是充分利用灯源发出的光通量，尽量多的聚焦在入射狭缝上，为了消除色差，目前国内外科技工作者都采用反射镜（没有色差）效果很好。
光电系统：是将光信号变成电信号的关键部件，直接影响仪器的灵敏度和适用范围，本机用硅光电池，光电池是一种简单适用的光电转换元件，它的优点是简单、便宜、使用方便，不需要附加电源，可直接使用，它的缺点是相应时间较长，有疲劳效应和温度效应。硅光电池的最大电流比硒光电池的最大电流大100倍以上，在可见光区的灵敏度更高。各类光电池都有极限照度，若入射光过强，光电池有可能产生疲劳或损坏。
电子系统：电子系统主要有放大器、AD转换器等组成，其中放大器也是影响整机灵敏度、稳定性的主要部件，它又是仪器噪声的主要来源部件，直接影响光泽度的分析误差。
数据处理，输出打印系统：数据处理、输出打印系统是决定整机的自动化程度的关键部件，特别是软件部分，直接影响光泽度的质量。
5 光泽度仪的工作原理：
光泽度是在一组几何规定条件下对材料表面反射光的能力进行评价的物理量，具有方向选择的反射性质。我们通常说的光泽指的是“镜向光泽”，所以光泽度仪有时也叫“镜向光泽度仪”。光泽与机械加工行业的“光洁度”或“粗糙度”的概念完全不同的，后者是对材料表面微小不平度的评定。用光电检测器测定与法线成一定角度75，入射到试样表面，并从试样表面与法线成相应角度75°反射到规定孔径内的光，其结果显示在仪器上。
光泽度测量原理如图所示，光线从光源出发，进过聚光镜和矩形孔径（矩形光源视场光阑）的几何中心。光阑用于限制灯丝，使之成为有效光源，光源通过光源物镜和矩形孔径的几何中心到达试样。轴光线与试样平面的交点称为测试面中心（不必与测试孔的几何中心重合），将一块平面镜放到试样位置，轴光线被平面镜反射并且通过接收孔的中心，光源物镜将光源孔径成像在接收孔上，将测试面中心到接收孔距离d作为确定其他尺寸的基数。关键尺寸是入射角和接收孔的位置和直径，紧靠接收孔的正透镜将试样表面成像在光电器件上，为了使经过不同路径进入接收孔的光线得到均匀接收光电器件前面应装一块毛玻璃，使试样成像在毛玻璃上，光电器件接收毛玻璃的散射光，使进入接收孔的杂射光都被内壁吸收消除，光束轴对试样的入射角为β=75±0.1，镜面反射光束对试样的反射角通常为β⒉=β⒈+0.1°即┃β⒈-β⒉┃0.1°，总之75°光泽度测定仪光学系统由光源、透镜、试样压板和光电器件组成，仪器的测量头由发射器和接受器组成，发射器由LED发光二极管和一组透镜组成，它产生一定的入射光束，
接受器由透镜和光敏元件组成，用于接受从样品表面反射回来的锥体光束。
光谱条件：色温2850K±100K光源，用滤光镜校正光电器件的光谱特性，两者组合的光谱特性应符合CIE光谱的光效率函数。
镜向光泽度是对镜向光泽的相对测量。参照标准是以折射率np=1.567玻璃，假设其平面在得到理想抛光的状态下，有该平面对自然光束进行镜向反射，并定义此时的光泽度值为100.0光泽单位。镜向光泽板用于鉴定光泽度计，光泽度按光泽度值又分高、中、低三种，高光泽板由黑色光学玻璃或其他材料制成。中光泽板和低光泽板由涂釉陶瓷或黑色光学玻璃磨砂制成。光泽度仪利用光反射原理对样品的光泽度测量。即：在规定入射角和规定光束的条件下照射样品，得到镜向反射角方向的光束。
光泽是物体表面定向选择反射的性质，体现在表面上呈现不同的亮斑或形成重叠与表面的物体的像。光泽度是物体受光照射时表面对光的反射能力，通常以试样在镜面（正反射）方向的相对于标准表面的反射率乘以100来表示，即G=100R/R。。
公式中的R―试样表面的反射率，R。--标准板的反射率。以抛光完善的黑玻璃作为参照板，其纳D射线的折射率为1.568，对于每一个几何光学条件的镜向光泽度定标为105光泽度单位。用于测量塑料、陶瓷、油墨、石材、纸张和金属、医疗等平面制品的表面光泽度。
75°光泽度测定法主要适用与涂布纸、纸板，也可用于未涂布及纸板或低印刷光泽度的纸与纸板印样，试样的颜色和漫反射比的差别对测定光泽度影响不大。
6 实验与测试
改进装置的可行性的基础是：LED体积小，光照强度强，不像卤钨灯灯丝受左右、高低距离影响信号发射大小，换卤钨灯要重新调整电路非常麻烦，且发热量小和能耗小，由这些理论的支持才进行了装置的改进，但是目前改进的装置尚未成为正式生产的产品，本文在温度、稳定性作了相应测试，通过试验验证改进装置是可行的。
6.1温度测试：
LED的特点是将电能直接转化为光能，因此产生的热量相对较少，LED被称为冷光源是相对于HID灯而言的，LED由于长期在高温下工作会影响其使用寿命，因此目前还只能尽量改善其散热来延长LED寿命。
表1.温度测试结果
时间min 0 10 20 30 40 50
温度℃ 28 30 32 32 31 31
6.2稳定性测试：开机，预热0.5h后，调零，校准，用标准板间隔10分钟测试一次
表2.稳定性测试结果
时间min 0 10 20 30 40 50
光泽度 74.8 74.8 74.8 74.7 74.8 74.8
7 实验结论
通过上面一系列的实验验证了LED作为75°光泽度仪的光源的可靠性，在连续点亮50min内，光泽度仪内部温度变化为0～4℃，上升最高温度为4℃，该温度不会对装置产生影响且不会破坏装置的使用寿命，稳定性测试中，在50min内测试结果与卤钨灯光源测试结果相同，都在测量精度范围之内。
8 结束语
本文的实验证实该装置在光泽度仪中应用的可行性，LED完全可以作为光泽度仪的光源，本装置为改进产品，体积小，使用寿命长，便于安装调试，已进入试制生产阶段，具有较好的市场应用前景。
参考文献
1. 周志敏 ， 周纪海 ，纪爱华.LED照明技术与应用电路 电子工业出版社，2009
2. 陈育明. 太阳能LED照明系统 化学工业出版社，2011
3. 平 . 光电系统设计基础 科学出版社，2010
4. 【苏】 诺维茨基. 实验室光学仪器 中国计量出版社，1986
5. 江月松 ， 阎平， 刘震玉 . 光电技术与实验 北京理工大学出版社，2000
6. 缪家鼎等. 光电技术 浙江大学出版社，1995
7. 王庆有. 光电技术 电子工业出版社，2008
8. 吴友明. LED应用技术 电子工业出版社，2011
9. 魏学业 ， 于冬等. 绿色环保LED应用技术 机械工业出版社 ，2011
10. 周志敏， 周纪海等. 太阳能LED照明技术与工程设计 中国电力出版社，2011
11. 李春茂 .LED结构原理与应用技术 机械工业出版社， 2011
12. 来清民 .高亮度LED照明及驱动电路设计 北京航天航空大学出版社，2012
13. 俞建峰 ， 顾高浪 ， 陶宏锦.LED照明产品质量控制与国际认证 人民邮电出版社，2012
14. 周志敏 ， 纪爱华.白光LED驱动电路设计与应用实例 人民邮电出版社，2009
