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| 編輯推薦： |
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本书生动有趣地介绍了光伏发电和风力发电机等方面的知识，并将坚实的理论基础和应用实践融为一体，是一本很好的可再生能源电气技术教材。本书面向电气技师和光伏与风电行业的专业人士，每一章都为可再生能源领域的从业者提供了通用的技术语言和基础知识，使得团队中的所有成员（包括设计师、安装人员和工程师）可以在此领域内协同高效地工作。本书提供了大量的实例和练习，内容覆盖了为理解可再生能源发电所需的基本电气理论。本书特点如下：1）强调对理论和应用的理解。许多主题如仪表设计、变压器、感应式电动机和发电机，以及电池的设计等，被放在更广阔的主题背景下，从而使读者感受到不同主题之间的内在联系。2）每一章都有“探索”题目，促使读者围绕相关章节的主题来获取更多的信息。3）在全书各处都提供了用于光伏系统和风力机的材料实例，以展示现实世界的应用情况。
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| 內容簡介： |
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本书介绍了电路理论的基本概念和原理，讨论了电池、逆变器、控制器等广泛应用于可再生能源发电系统的设备，重点对光伏太阳能发电、风力发电和燃料电池技术进行了讲解。本书具有综合性和实用性，能够帮助读者建立较为完整的知识结构，同时通过大量实例讲解可使读者提高相关知识的运用能力。每章后面附有习题，有利于读者对所学内容进行复习和小结。
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译丛序译者序致谢前言绪论1第1章原子31.1原子的结构41.2电流71.3电荷法则81.4电气材料81.5光的特性9第2章电气测量与欧姆定律112.1电流122.2安培122.3电路152.4电压182.5电压表202.6欧姆222.7欧姆表232.8选择仪表的量程292.9欧姆定律302.10故障电路的诊断312.11功率342.12使用国际单位制词头38第3章电阻器、电容器和电感器423.1电阻器423.2电容器483.3电感器523.4元件的测试54第4章串联直流电路574.1串联电路中的电流574.2串联电路中的电压584.3串联电路中的电阻594.4串联电路中的功率594.5计算串联电路参数的规则604.6压降的极性624.7测量对地电压634.8电源的串联64第5章并联直流电路715.1并联电路715.2计算并联电路参数的规则825.3恒流源825.4分流电路835.5串-并联电路85第6章交流电介绍916.1交流电相对于直流电的优点926.2公共电网926.3电磁场936.4变压器原理946.5直流和交流波形976.6三相交流电104第7章交流R-C和R-L电路1087.1交流电路中的电容器1087.2阻抗1107.3R-C电路1117.4交流电路中的电感器1147.5R-L电路1147.6有功功率、无功功率和视在功率1177.7R-C电路的功率1177.8R-L电路的功率1217.9R-L-C电路1237.10功率因数1257.11功率因数校正128第8章电池1328.1电池的发展历程1328.2一次电池1338.3二次电池1338.4内阻1348.5电解质1358.6放电过程1358.7充电过程1368.8电池的结构1378.9硫酸盐化1378.10层化1388.11荷电状态1388.12放电速率1388.13容量1398.14自持时间1408.15放电深度1408.16电池的充电方法1408.17电池的类型1418.18氢-氧燃料电池1428.19电池使用的通用安全防护规定1438.20电池的串联、并联和串-并联1448.21电池组的规模设计145第9章逆变器、控制器及其应用1489.1光伏电池的特性1499.2逆变器1509.3逆变器的输出波形1529.4效率1569.5谐波失真1579.6生成修正方波1589.7生成正弦波1599.8正弦波逆变器1609.9脉冲宽度调制1619.10组串型逆变器和微型逆变器1659.11电网电力的质量1669.12孤岛效应1669.13逆变器的应用1669.14最大功率传输1699.15最大功率点跟踪1719.16DC-DC变换器1769.17浪涌电流1809.18充电控制器1809.19利用PWM控制器产生充电电流1849.20电池的记忆1859.21控制器的选择及特性1859.22电源配电柜1869.23光伏组件的可靠性1879.24逆变器和控制器的标准1889.25成功的筹划188第10章光伏电池与应用19210.1光伏电池19310.2掺杂19310.3半导体理论19310.4光伏作用19510.5太阳辐射波谱19510.6电池电压和电流19610.7I-V曲线19810.8单体和组件通过连接增加电压和电流19910.9I-V曲线上的MPP20210.10太阳辐射强度（辐照度）的变化对电流和电压的影响20310.11电压、电流与温度的关系20410.12电学和热学特性20510.13温度系数20510.14计算温度变化后的VOC和PMPP20610.15标准测试条件20710.16测试光伏阵列与绘制I-V曲线20810.17转换效率20910.18串联组件的I-V曲线21010.19并联组件的I-V曲线21110.20作为电流源的光伏器件21210.21填充因子21410.22防反二极管21510.23旁路二极管21610.24性能21610.25系统的效率21810.26电池材料和制造工艺21810.27组件安装21910.28光伏组件的规模选择22010.29场地评估22110.30组件测试与性能22210.31面板认证223第11章风力机功率测量与机械结构22511.1风力涡轮机的基本设计方案22711.2风速22711.3风能密度22911.4面积对功率的影响23011.5贝兹法则23111.6采用风速表和分布图确定风能密度23211.717幂定律23311.8功率曲线23511.9年发电量23711.10效率23711.11容量系数23811.12风力机的机械构造简介23811.13超速控制24111.14齿轮箱241第12章风力机与发电24312.1电动机的基本原理24412.2基本交流电动机24412.3交流感应发电机24612.4三相交流电24612.5三相发电机24712.6三相旋转磁场24812.7异步感应发电机25012.8转差25112.9转矩-转速曲线25212.10笼型感应转子25312.11有功功率与无功功率25512.12绕线转子感应电动机25512.13三相绕线转子异步感应发电机25612.14双馈感应发电机25612.15带有叶片转速和桨距控制的双馈感应发电机25812.16三相同步发电机26012.17关于感应式电动机和发电机的更多讨论26112.18发电机的频率26212.19发电机的输出电压和电流26312.20机械功率26412.21效率26412.22发电机的并联26512.23风力机的配置26612.24三相交流电压、电流和功率的计算26912.25三相功率27012.26平衡与非平衡负载27212.27电力传输27212.28电网连接27412.29风电场27412.30风力机的额定功率275第13章燃料电池27813.1一些有用的术语27913.2什么是燃料电池？27913.3电解28113.4燃料电池的工作原理28213.5氢氧燃料电池的电气特性28313.6燃料电池的基本电化学反应28513.7电池堆叠28513.8燃料电池的优点28713.9燃料电池的类型288附录301术语表313
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几年前，有人建议我开设一门电气理论的入门课程，受众对象是那些对光伏技术感兴趣以及准备从事可再生能源领域工作的人。我的目标是开设一门短期课程，在使学生奠定坚实电气理论基础的同时，突出太阳电池技术，从而使学习该课程的学生能够参与到综合性的光伏项目中。我曾经考虑选取一本书来构建这门课程，该书可作为课程的教学用书。然而我找不到一本合适的书能与我的目标吻合。有一些书用800多页来详细讲授直流和交流电气理论，有的书聚焦于半导体技术，有些书旨在使读者深入学习光伏电池或燃料电池技术却只对电气理论进行了非常概要的讲述（他们假定读者懂得电气理论和实际应用方面的知识）。因此，我不得不撰写了许多“注解”用于这门课程。本书就是源于这些注解和我在课堂上的讲授。然而，尽管我的这些注解和讲座主要采用了光伏技术的电气实例，本书仍然可以为光伏、风电和燃料电池系统提供坚实的电气理论基础。同时，前7章所讲授的内容是所有相关从业者为理解任何可再生能源发电系统时所应当知悉的。在许多情况下，可再生能源系统的安装者、现场技师、系统设计者和产品工程师之间均存在知识的差距。这些人常常无法进行技术交流，只因为缺乏基本的电气理解或基础技术语言。在可再生能源发电系统的建设中，技师、设计人员、安装者和工程师必须组成团队、协同工作。本书在可再生能源从业者的实践和理论之间搭建了一座桥梁，并介绍了常用的技术语言和知识基础。本书的第一部分涵盖了直流电（DC）和交流电（AC）的电路及原理。还介绍了测量仪表、欧姆定律、无功功率、功率因数、单相和三相电、变压器和蓄电池等内容。本书第二部分涵盖了光伏和风电系统均在使用的控制器和逆变器。讲述了相关光伏器件的工作原理，包括辐照强度、温度与I-V曲线的关系等。同时介绍了电池材料和制造方法，阐述了如何利用最大功率点跟踪器来提高系统的效率，并讨论了其在不同系统的应用。对风力机的学习则从风功率密度是如何受到风速和风轮扫掠面积的影响开始的。本书讨论了风力机输出功率的计算方法，以及影响输出功率效率的因素。设计者可以从相关图表中得到所需系统应用的数据。本书还讨论了包括异步感应电机在内的风力发电机，并阐述了其在不同系统中的应用。燃料电池是通过燃料的电化学反应而不是直接燃烧来发电的。燃料电池的输出是电能、水和某些应用场合产生的少量二氧化碳。燃料电池因可以利用可再生能源而被归入本书。本书的最后一章介绍了氢-氧燃料电池的工作原理，解释了在阴极和阳极发生的化学反应，并阐述了电池电解质的关键功能。最后一章还介绍了工作温度、压力和各种电解质对于燃料电池系统应用的影响。本书具有的许多特点可以帮助读者更好地理解这些理论和应用，例如：1） 本书没有用专门的章节讨论电气测量仪表的设计，而是结合具体应用介绍了用仪表进行电路测量的方法以及仪表特点对测量结果的影响。2）本书并未单独介绍变压器，而是结合电力传输和配电对其进行了讲解。在讨论磁感应和互感原理时，对变压器的工作过程也有所述及。3）光伏电池由半导体材料制成，因此在讨论光伏电池的设计制造时首先对半导体理论进行了介绍。二极管的工作原理也是在讲授光伏电池设计时进行了介绍。4） 感应式电动机和发电机也是在介绍风力发电机时进行了讲解，而并未独立讲授。5）每章都附有“探索”题目，旨在促使读者进一步学习相关内容，但是并未展开介绍。6） 大部分电气理论书籍采用电池组或常见的交流市电作为电源，但是本书中的许多例子则使用光伏系统和风力机作为发电源。“水涨众船高”愿那些与我们一同开始这段学习旅程的人们好运！ Gary Goodstal
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