光线自动跟踪在太阳能光伏系统中的应用

针对太阳能光伏系统中能量转换效率低的问题,提出了在该系统中采用光线自动跟踪的方法。通过对3种光线自动跟踪的原理进行分析和对比,提出了采用光强比较法对太阳光进行自动跟踪,很好地解决了目前对光伏系统的智能化和高效率的要求。在此基础上设计了一种跟踪精度高、结构简单、控制可靠的双轴太阳光自动跟踪系统,有效地提高了太阳能的利用率。     

嵌入式太阳能充电系统的设计

给出了采用嵌入式芯片来对太阳进行角度跟踪和太阳能电池板最大功率点跟踪,从而实现用太阳能对用电电路进行充电的太阳能充电系统的设计方法。利用该方法可以对太阳能进行充分利用．以使太阳能电池保持最大的输出功率。     

基于单片机的双轴太阳能跟踪系统的设计

为了解决太阳能工程项目中光伏效率不高的问题,设计了双轴太阳能跟踪装置,该系统采用视日轨迹跟踪方案。文中着重分析了双轴跟踪的原理及其系统组成,利用光伏元件和STC89C52单片机实现大范围太阳跟踪,液晶显示屏实时显示最佳接收方位角及温湿度。在光线充足的天气条件下,跟踪装置自动旋转并始终保持太阳光垂直照射在太阳能电池的表面。在阴雨天或夜间等光线不足的条件下系统停止跟踪太阳转动。整个系统不需要任何外部电源供电,实现对太阳的高精度跟踪,并且使系统具有较强的抗干扰和运算能力。     

基于单片机太阳跟踪自动检测系统设计

如今,随着以常规能源为基础的能源结构的不断减少,资源转型速度的加快。包括太阳能在内的可再生资源将会越来越受到人们的重视。该设计尝试设计一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统以提高太阳能电池的光—电转化率。该系统是以单片机为核心,利用太阳轨道公式进行太阳高度角及方位角计算,并利用计时芯片以及使用舵机驱动双轴跟踪系统,使太阳能电池板始终垂直于太阳入射光线,从而提高太阳能的吸收效率。     

太阳能最大功率机械跟踪系统的设计

针对太阳能光伏电池光电转换效率低的问题,设计了一套太阳能机械跟踪系统装置。以STC12C5A60S2单片机为核心控制器,通过闭环双轴跟踪调整电池板姿态角,使之垂直接收太阳光线,提高电池板方阵的输出功率。编写上位机软件,通过无线蓝牙实现远程通信,完成系统状态监控和数据记录的功能。实验结果表明,该装置能稳定跟踪太阳运行轨迹,从而有效提高太阳能光伏板的输出功率,具有较高的实用价值。     

太阳能自动跟踪系统的设计与实践

太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点,但是太阳能又存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点,本文设计一种太阳能自动跟踪系统,其能根据太阳相对地球运动轨迹的规律,控制太阳能板自动实时跟踪太阳方位,保持太阳能电池板始终与太阳入射光线垂直,从而保持较高的太阳能利用率。本文重点叙述太阳能自动跟踪控制系统的硬件与软件设计与实践的内容。     

太阳光入射角光电检测装置

为了提高太阳能光伏电池的光电转化效率,设计了一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统.设计了4个分布式光敏电阻对比分析各点所受光照强度,设计了电压比较器实时反映太阳方位,设计了H桥电机驱动芯片,驱动两个直流电机按相应的方位角转动,实现实时跟踪.该太阳光入射角光电检测装置结构简单、成本低、灵敏度高,受外界环境影响较低,不仅可以作为演示实验装置,还可以扩展为实用的太阳能发电的自动跟踪系统.     

基于DSP的太阳光线自动跟踪系统设计与实现

以DSP为主控制器设计太阳光线自动跟踪系统。采用简单的太阳位置算法粗略跟踪太阳光线;再利用光线跟踪传感器精确跟踪。介绍模拟跟踪装置的组成、光线检测原理,并详细描述控制系统。该系统能在大范围内精确检测太阳光线入射角,并将信息实时返回至监控装置。由于跟踪传感装置结构简单、跟踪方法易于实现,且传感器价格低廉．有望应用于高聚光型太阳能发电系统。     

基于DSP的太阳光线自动跟踪系统设计与实现

以DSP为主控制器设计太阳光线自动跟踪系统.采用简单的太阳位王算法粗略跟踪太阳光线;再利用光线跟踪传感器精确跟踪.介绍模拟跟踪装置的组成、光线检测原理,并详细描述控制系统.该系统能在大范围内精确检测太阳光线入射角,并将信息实时返回至监控装置.由于跟踪传感装置结构简单、跟踪方法易于实现,且传惑器价格低康,有望应用于高聚光型太阳能发电系统.     

基于电流控制的光伏太阳能充电器系统研究

提出一种基于电流控制的最大功率点跟踪方法用于光伏太阳能充电器,以DC/DC变换器中的Boost电路作为开关充电器,系统由一个光伏电池模块、一个基于Boost变换器开关电池充电器和电池组成.采用光伏电池输出电流控制实现系统的最大功率点跟踪,调整占空比,从而使太阳电池阵列输出功率最大,以输出稳定的电压对蓄电池进行充电,可以提高蓄电池使用寿命,有效地提高独立光伏系统的综合效率,降低整个系统的成本.     

Design and implementation of FPGA-based Taguchi-chaos-PSO sun tracking systems

The field-programmable gate array (FPGA) based intelligent sun tracking system proposed in this paper uses an NI 9642 controller to integrate the dual-axis sun tracking system with a Maximum Power Point Tracker (MPPT), so as to effectively increase the output power of solar panels. Furthermore, it is provided with multiple intelligent functions, so that the system can start up the sun tracking function automatically in the daytime, and automatically return to its initial position at night. It has a delay function to reduce the electric power consumed by the motor in rotation. Moreover, it can be switched to dual-axis or one-axis sun tracking freely as required by the user, and the solar panel inclination can be operated directly. The dual-axis sun tracking system uses the Particle Swarm Optimization (PSO) method to look for the parameters of the PI controller. The Taguchi Method and Logistic Map are proposed to enhance the steady state convergence of PSO in seeking the optimal solution. The MPPT uses Fuzzy Logic to adjust the step length of the incremental conductance method, so as to remedy the defects in the traditional fixed step method, and to make the solar panel output reach the maximum power point position rapidly and stably.     

手机无线充电系统的设计与实现

设计了一种基于半桥式逆变技术和磁感应耦合技术的无线充电系统,整个系统由电源模块、整流滤波模块、高频逆变模块及分离式变压器4部分组成。采用多个初级线圈并联的方式为多个手机类负载同时供电,并通过分离式变压器线圈的优化设计提高了系统性能。测试结果表明该系统克服了采用单个初级线圈充电区域不足、各个设备充电效率低的缺点,减弱了待充电设备间的相互干扰,使其充电效率相当且都能获得基本恒定的电压,具有能量传输效果好、安全方便、成本低、适用范围广等优势。     

太阳能自动跟踪系统的设计

为了更好的利用太阳能,自动跟踪系统越来越多的应用于太阳能行业中。基于可编程逻辑控制器(PLC)的太阳能电池板自动跟踪系统,包括硬件和软件两部分,其中硬件包括PLC输入输出端口、信号处理单元、驱动部分;软件包括PLC的控制和监控程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏电池板能实时跟踪太阳关照,从而最大限度的获得太阳能,有效地提高太阳能的利用率和光伏发电系统的效率,降低了光伏并网发电成本,具有理论研究意义和应用推广价值。     

高精度太阳能聚光双轴定时跟踪控制系统设计

为提高太阳能电池光电转换效率,设计了不得一种太阳能双轴全自动聚光跟踪控制系统,使可以放多个太阳能电池模块的框架平台可以跟踪太阳光旋转,并保持框架平台上的太阳能电池与阳光入射角保持垂直,以达到光能的最大获取率。在考虑太阳的运动轨迹模型的基础上,设计出可以同时跟踪太阳轨迹的二轴框架平台结构,方位轴和俯仰轴。在考虑晴天和阴天等复杂天气情况下,设计太阳运行轨迹跟踪方式和光传感器跟踪方式相结合的自适应智能跟踪方法,全自动地准确跟踪太阳的位置,跟踪精度小于0.4°,最大限度的接收太阳能,提高了太阳能光电转换的效率。     

基于MSP430单片机的光伏逆变器设计

光伏发电是一种清洁、经济、充足、安全的能源。基于MSP430的光伏发电逆变器是专门为用于光伏发电设计的,它针对太阳光照的不稳定性,加入了各种保护电路以及反馈控制电路,通过最大功率点跟踪实现了太阳能利用的高效性,最后经过逆变电路和整流滤波电路输出220 V的稳定电压。介绍了主控芯片MSP430F149的特点,给出了系统设计的软硬件结构。     

倾角传感器在太阳能跟踪系统中的应用研究

太阳能以其普遍性、永久性、无污染、分布广、利用方便等优点成为各国竞相研究和开发的热点。对太阳能跟踪控制系统中的倾角传感器应用进行了研究,以检测太阳能电池板的倾角,使得太阳能电池板在俯仰方向上与太阳的高度保持一致。设计了倾角传感器检测电路,通过对倾角传感器输出数据的采集和滤波处理,滤除了太阳能电池板在转动过程中因抖动而产生的随机误差信号,实现了在俯仰方向上的精确测量。     

高效率激光无线能量传输系统闭环控制研究

为了实现高效率激光无线能量传输系统的研究,基于Simulink建立了激光无线能量传输系统的闭环控制仿真模型,实现了激光光伏阵列的最大功率点追踪、降压电路搭建和锂电池智能充电控制,并结合激光光伏阵列的输出特性和锂电池多阶段恒流充电方法的特性,提出了一种基于激光功率密度闭环信号控制的新型锂电池多阶段恒流充电方法。结果表明,该方法不仅可以实现传统锂电池多阶段恒流充电效果,而且节省了62.9%的光能,系统转换效率提高了62.96%。该结果对研究高效率激光无线能量传输系统是有帮助的。     

Modeling and Control of PV Charger System With SEPIC Converter

The photovoltaic (PV) stand-alone system requires a battery charger for energy storage. This paper presents the modeling and controller design of the PV charger system implemented with the single-ended primary inductance converter (SEPIC). The designed SEPIC employs the peak-current-mode control with the current command generated from the input PV voltage regulating loop, where the voltage command is determined by both the PV module maximum power point tracking (MPPT) control loop and the battery charging loop. The control objective is to balance the power flow from the PV module to the battery and the load such that the PV power is utilized effectively and the battery is charged with three charging stages. This paper gives a detailed modeling of the SEPIC with the PV module input and peak-current-mode control first. Accordingly, the PV voltage controller, as well as the adaptive MPPT controller, is designed. An 80-W prototype system is built. The effectiveness of the proposed methods is proved with some simulation and experimental results.     

A novel power benefit prediction approach for two‐axis sun‐tracking type photovoltaic systems based on semiconductor theory

Photovoltaic (PV) systems incorporated with sun‐tracking technology have been proposed and verified to effectively increase the power harvest. However, the actual power generated from a PV module has not been investigated and compared with that analyzed from theoretical models of the PV material. This study proposes a novel method for estimating the power benefit harvested by a two‐axis sun‐tracking type (STT) PV system. The method is based on semiconductor theory and the dynamic characteristics, including maximum power point tracking of PV modules that can be integrated with the database of annual solar incidences to predict the power harvested by any STT PV system. The increment of annual energy provided by an STT PV system installed at any arbitrary latitude, compared with that by a fixed‐type system, can be accurately estimated using the proposed method. To verify the feasibility and precision performance of this method, a fixed‐type and a two‐axis STT PV system were installed at 24.92° north latitude in northern Taiwan and tested through long‐term experiments. The experimental results show that the energy increments estimated by the theoretical model and actual measurement are 19.39% and 16.74%, respectively. The results demonstrate that the proposed method is capable of predicting the power benefit harvested by an STT PV system with high accuracy. Using our method, a PV system installer can evaluate beforehand the economic benefits of different types of PV systems while taking different construction locations into consideration, thereby obtaining a better installation strategy for PV systems. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于STM32的无线充电小车综合实验设计

综合实验旨在设计一款基于STM32的无线充电小车,实验采用两轮电机驱动智能小车,使车身质量减轻,同时减少小车的电能消耗。选用STM32F103ZET6单片机作为核心板完成对小车的整体控制,在循迹避障方面通过红外传感器来采集路面信号,信号经过分析处理后,使用L298N电机驱动模块来驱动小车运动。在供电部分采用可充电锂电池作为小车的电源供应,并配套无线充电模块用于对电池的充电。通过综合实验的训练达到拓展学生的创新思维的目的。