本书采用项目式编写方式,基于工作过程呈现学习内容。全书以简易光伏指示装置、光伏灯产品、光伏小
车、光伏控制器四个典型产品为例,介绍了此类产品的设计及制作方法。
本书适合作为高等职业院校光伏工程技术、光伏材料制备技术等光伏发电类专业的教材,也可作为本科能
源与动力工程等新能源专业类教材或参考用书,以及对新能源产品开发感兴趣的社会人士的参考用书。
本书为新形态一体化教材,有丰富的视频资源,可通过扫描书中二维码直接查看。

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2021 年,在我国两会上,碳达峰和碳中和首次被写入政府工作报告。为应对气候变化,推动以二
氧化碳为主的温室气体减排,我国提出,二氧化碳排放力争在2030 年前达到峰值,力争在2060 年前
实现碳中和,今后我国将优化能源结构调整,大力发展新能源。太阳能作为新能源的一种,其未来发
展前景将更加广阔。光伏产品作为节能减排产品,将逐渐取代传统能源供电的电子产品,为碳达峰、
碳中和贡献一份力量。
现今专门介绍光伏产品设计与制作的专业书籍不多,为提升光伏发电类专业学生光伏产品设计
与制作的职业能力和职业素养,特编写本书。本书是湖南省精品在线开放课程“趣味光伏之旅———
光伏产品设计与制作”的建设成果之一,同时也是湖南省职业教育教学改革研究课题“基于典型产品
的高职电子开发类课程活页式教材开发”的研究成果之一。
本书具有以下特点:
1. 内容组织模块化。编者团队基于新型活页式教材内涵开发本书,变革内容组织模式,以职业
能力为主体构建相互独立的最小单元模块,每个单元模块内容可及时进行技术知识更新或调整
位置。
2. 教材转变为学材。本书根据学生的特点,语言生动活泼、深入浅出、图文并茂,不过多探究无
关理论,将所有技能点的练习、测验、提问、实验表格等内容融入项目内容中,有学前测验、学中实验、
学后拓展等多种呈现形式,打破传统练习编排形式,有助学生自学、乐学。
3. 思政贯穿全教材。基于项目产品特点,每个项目的项目导入均以“产品背后的故事”开展,通
过产品发展的历程故事,帮助学生树立职业的认同感及节约、创新的理念;各项目功能设计要求学生
设计时严谨科学;实践操作要求学生操作符合7S(整理(Seir)、整顿(Seition)、清扫(Seiso)、清洁
(Seikeetsu)、素养(Shitsute)、安全(Safety)、节约(Saving))要求;各项目最后都有“创客舞台”版块,开
阔学生眼界,培养创新思维。通过四个项目的学习,让学生思想最终升华到技能报国。
本书由湖南理工职业技术学院和唐山汉科电子商务有限公司校企合作完成。湖南理工职业技
术学院刘阳京、葛庆任主编,湖南理工职业技术学院汤秋芳、周唯、周斯婧任副主编。项目1 由刘阳
京编写,项目2 由汤秋芳编写,项目3 由周唯编写,项目4 由葛庆编写,全书课程思政关键点及各项目
“项目导入”和“创客舞台”中第一部分均由周斯婧编写,各项目“创客舞台”第二、三部分内容由唐山
汉科电子商务有限公司赵亮编写,全书由湖南理工职业技术学院刘阳京负责统稿,湖南科技大学席

在芳教授主审。
本书在编写过程中得到了湖南理工职业技术学院曾礼丽、郭清华两位老师的帮助和指导,同时
还得到了唐山汉科电子商务有限公司、中国铁道出版社有限公司等单位的领导、工程师及工程技术
人员、编辑的大力支持和帮助,在此表示衷心的感谢!
另外,本书在编写过程中还参考了大量书籍、论文和网络资源,在此对相关书籍、论文及网络资
源的作者致以诚挚的谢意。
由于编者水平有限,再加上时间仓促,书中不足之处在所难免,恳请读者批评指正。
编？者
2021 年6 月

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项目1 简易光伏指示装置的设计与制作 ………………………………………… 1
项目导入 …………………………………………………………………………………… 2
产品背后的故事———中国光伏组件的发展历程 …………………………………… 2
项目描述 …………………………………………………………………………………… 4
一、项目要求 …………………………………………………………………………… 4
二、涉及的活动 ………………………………………………………………………… 4
项目准备 …………………………………………………………………………………… 5
一、光伏产品的认知 …………………………………………………………………… 5
二、光伏组件的识别及检测 …………………………………………………………… 8
三、发光二极管的识别及检测 ……………………………………………………… 16
四、电阻的识别及检测 ……………………………………………………………… 22
项目设计…………………………………………………………………………………… 29
一、功能设计…………………………………………………………………………… 29
二、电路原理图绘制 ………………………………………………………………… 39
项目制作…………………………………………………………………………………… 55
一、滴胶板光伏组件制作 …………………………………………………………… 55
二、产品的安装与调试 ……………………………………………………………… 65
项目评估…………………………………………………………………………………… 68
创客舞台:你所不知道的那些光伏产品的事儿 …………………………………… 69
项目2 光伏灯的设计与制作 …………………………………………………… 83
项目导入…………………………………………………………………………………… 83
产品背后的故事———照明的发展历史……………………………………………… 83
项目描述…………………………………………………………………………………… 87
一、项目要求…………………………………………………………………………… 87
二、涉及的活动 ……………………………………………………………………… 87
项目准备…………………………………………………………………………………… 88
一、蓄电池的识别及检测 …………………………………………………………… 88
二、二极管的识别及检测 …………………………………………………………… 94
三、三极管的识别及检测 …………………………………………………………… 99
四、三极管开关电路设计 …………………………………………………………… 105

五、印制电路板基础知识 …………………………………………………………… 109
项目设计 ………………………………………………………………………………… 116
一、功能设计 ………………………………………………………………………… 116
二、PCB 图设计 ……………………………………………………………………… 128
项目制作 ………………………………………………………………………………… 165
一、热转印法制作单面 PCB ……………………………………………………… 165
二、单面 PCB 电路的安装与调试 ………………………………………………… 171
三、外形制作 ………………………………………………………………………… 174

项目评估………………………………………………………………………… 174

创客舞台:光伏照明的那些创意…………………………………………………… 175
项目3 光伏小车的设计与制作 ………………………………………………… 180
项目导入 ………………………………………………………………………………… 180
产品背后的故事———中国太阳能汽车发展历史 ………………………………… 180
项目描述 ………………………………………………………………………………… 182
一、项目要求 ………………………………………………………………………… 182
二、涉及的活动 ……………………………………………………………………… 182
项目准备 ………………………………………………………………………………… 183
一、直流电动机的识别及检测……………………………………………………… 183
二、电解电容的识别及检测………………………………………………………… 187
三、开关的识别及检测 ……………………………………………………………… 193
项目设计 ………………………………………………………………………………… 198
一、功能设计 ………………………………………………………………………… 198
二、电路 PCB 图设计………………………………………………………………… 203
项目制作 ………………………………………………………………………………… 204
一、光伏逐光小车单面 PCB 的制作 ……………………………………………… 204
二、光伏逐光小车单面 PCB 的安装与调试 ……………………………………… 205
三、光伏逐光小车产品整体安装与调试 ………………………………………… 206
项目评估 ………………………………………………………………………………… 207
创客舞台:那些不一样的小车……………………………………………………… 209
项目4 光伏控制器的设计与制作 ……………………………………………… 214
项目导入 ………………………………………………………………………………… 214
产品背后的故事———光伏控制器技术发展史 …………………………………… 214
项目描述 ………………………………………………………………………………… 216
一、项目要求 ………………………………………………………………………… 216
二、涉及的活动 ……………………………………………………………………… 216

项目准备 ………………………………………………………………………………… 216
一、光伏控制器的介绍 ……………………………………………………………… 216
二、保险丝的识别及检测 …………………………………………………………… 222
三、继电器的识别及检测 …………………………………………………………… 226
四、稳压二极管的识别及检测……………………………………………………… 230
五、电位器的识别及检测 …………………………………………………………… 235
六、集成电路的识别及检测………………………………………………………… 241
项目设计 ………………………………………………………………………………… 246
一、功能设计 ………………………………………………………………………… 246
二、PCB 图设计 ……………………………………………………………………… 256
项目制作 ………………………………………………………………………………… 268
一、光伏控制器单面 PCB 的制作 ………………………………………………… 268
二、光伏控制器 PCB 元件的安装与调试 ………………………………………… 268
项目评估 ………………………………………………………………………………… 271
创客舞台:你所不知道的光伏控制器……………………………………………… 272
附录 A 图形符号对照表 ………………………………………………………… 284

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刘阳京，湖南理工职业技术学院，研究生毕业于湖南大学电子与通信工程专业，高级光伏发电技术工程师，光伏发电技术与应用专业骨干教师。曾在校教授过《电工电子技术》、《光伏发电系统集成》、《光伏产品设计与制作》等多门专业核心课程。
其主持的“光伏产品设计与制作”课程已经于2020年认定为湖南省在线精品开放课程。发表省级期刊论文8篇，主持院级教研教改课题2项，省级职业教育改革课题1项，参与各类课题共计10余项。


葛庆， 毕业于湖南师范大学应用电子技术专业，工学学士，2011年-2014年湖南科技大学工程硕士，控制工程专业，现为湖南理工职业技术学院光伏发电技术专业高级工程师，先后主讲《电子技术》、《电工技术》、《电力电子技术》、《单片机技术与应用》、《光伏发电系统集成与设计》、《光伏电站建设与施工》、《供配电技术》等。先后主持湖南教育规划课题1项，校级重点科研课题1项，参与省级教育规划课题4项，参与国家级重点建设专业项目2项、省级特色专业建设项目1项，省级示范特色专业群项目1项，教育厅科技课题1项，主持校精品课程建设2项。在各类学术期刊上发表科研教改项目教改论文10余篇。

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本书采用项目式编写方式,基于工作过程呈现学习内容。全书以简易光伏指示装置、光伏灯产品、光伏小
车、光伏控制器四个典型产品为例,介绍了此类产品的设计及制作方法。

思政贯穿全教材。基于项目产品特点,每个项目的项目导入均以“产品背后的故事”开展,通
过产品发展的历程故事,帮助学生树立职业的认同感及节约、创新的理念;各项目功能设计要求学生
设计时严谨科学;实践操作要求学生操作符合7S(整理(Seir)、整顿(Seition)、清扫(Seiso)、清洁
(Seikeetsu)、素养(Shitsute)、安全(Safety)、节约(Saving))要求;各项目最后都有“创客舞台”版块,开
阔学生眼界,培养创新思维。通过四个项目的学习,让学生思想最终升华到技能报国。

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