智能型太阳能跟踪系统设计与实现

在主动式跟踪太阳能热发电系统中,要求计算太阳位置以实现跟踪,提高发电效率。对于开环控制的太阳能跟踪系统,太阳位置的计算精度尤为重要。采用水平-俯仰双轴坐标系统,利用32位ARM (advanced RISC machine)公司的嵌入式微处理器,以步进电机作为执行机构,提出了基于程控跟踪和光电跟踪相结合的复合跟踪方式,并采用基于J2000.0为基准历元的太阳位置计算系统,减小了计算误差,提高了跟踪精度。该跟踪装置是一种能根据不同地理位置和时间自动计算太阳运行参数,通过光电检测构成反馈回路,实现在不同环境下自动跟踪的智能型跟踪装置。     

槽式太阳能集热器跟踪系统故障分析

基于某试验平台槽式太阳能集热器跟踪系统的跟踪机构、工作原理及特点,分析液压控制系统电磁阀芯卡涩造成基座变形、断裂故障的原因,提出针对此类问题的解决办法和预防措施.     

太阳能任意方位跟踪系统设计

通过分析全国日照时数表得出:开环系统在太阳能光伏工程中效率不高而并不适合采用.为合理地利用太阳能,提高其跟踪效率而采用混合控制系统.文中着重分析了双轴跟踪的原理,提出了手动式方位角跟踪和自动式八方位高度角跟踪,引出了分级接收跟踪原理,设计了软件流程并和一套任意方位跟踪系统.运行结果表明,该系统能实现太阳光任意方位检测并迅速跟踪,有效降低系统运行功耗,减少机械结构损耗,跟踪精度可调,可望在太阳能光伏工程中获得应用.     

太阳能跟踪系统的智能控制及系统设计

研究了光伏发电和最大功率点跟踪的基本原理及特性,并基于MPPT原理的控制思想,提出了一种新的太阳光跟踪方式用来提高光伏发电的效率。首先建立了用模糊控制算法实现的太阳光跟踪系统,仿真验证了方案的可行性;然后采用CycloneII 2C70 FPGA为研究开发平台,搭建了以步进电动机等为主的执行机构,实现了该智能型太阳光跟踪系统的功能,该系统对提高光伏发电的太阳能利用率具有重要意义和应用价值。     

融合卡尔曼滤波的太阳能供电系统设计

为了满足太阳能供电系统对于输出功率稳定、太阳能转化率高、低成本、小型化和便于部署的性能要求,提出了一种应用卡尔曼滤波算法和MPPT技术的追光式小型太阳能供电系统.设计采用光电法追踪太阳位置,对控制过程进行了建模并在SIMULINK中进行了仿真.通过在经典PID控制的输出端加入卡尔曼滤波器以使系统达到最佳的控制效果.在功...     

用于太阳能集热装置的太阳跟踪传感器

太阳跟踪系统精度偏低对太阳能热发电的效率的提高有一定的影响,如何提高跟踪系统的精度也是研究太阳能利用的一个重要方面。本文介绍了一种新的太阳跟踪传感器的设计方法,把太阳位置的偏差信号通过数模转换转化成数字量作为控制信号来精确控制步进电机调整传感器位置,与以往运用简单的电平信号来判断太阳位置的方法相比,能够实现高精度测量,也有利于把信号的传输。实验表明,测量精度能够满足太阳跟踪系统的需要,该设计具有一定的实用价值。     

基于PLC的太阳能聚光伺服跟踪系统的设计

太阳能是一种具有开发潜能的能源,但目前太阳能的利用率不高,理论分析证明,采用跟踪技术可以提高37.7%的能量接收率。本文提出了基于可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)的太阳能跟踪系统,使光伏模块能实时跟踪太阳光照,从而获得最大的太阳能。太阳能跟踪系统构建了由光敏元件检测和比较,方位角和高度角双轴机械跟踪定位系统组成的自动控制装置。     

一种新型的太阳光伏发电跟踪系统设计

太阳能发电已成为全球发展速度最快的技术,然而也存在着间歇性光照方向和强度随时间不断变化的问题,从而对太阳能的收集和利用提出了更高的要求.目前很多太阳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.     

太阳能跟踪控制系统的设计

为了提高太阳能利用率,提出一种新的太阳能跟踪方式,通过光敏电阻构成的光电传感器检测光线强度,根据光强偏差闭环控制步进电动机的转动,保证太阳光线与光伏电池板平面始终垂直,使光伏电池板输出功率最大。设计了基于AT89C52单片机为控制核心,驱动2组步进电动机,从方位角和高度角2个方向调整太阳能电池组方阵的姿态,实现双轴跟踪。试验结果表明,该控制系统能准确跟踪光源,实现电动机转动,工作性能稳定。采用单片机的太阳能跟踪控制系统具有成本低、精度高的优点。     

独立自动跟踪太阳能供电系统在照明设备中的应用

太阳能被认为是二十一世纪最重要、最清洁的能源之一。中国幅员辽阔,可利用的太阳能资源丰富。目前中国的道路照明供电系统有两种,一种是纯市政供电;另一种安装固定太阳能电池板供电。后者设备中的电池板处于固定的状态（向南）,总的发电量不大,加上光能转换效率低和电能不易存储等缺点,太阳能在道路照明系统中未能得到很好的推广。本文根据太阳在不同经纬度的运行规律以及太阳高度角在不同时刻的转换,论证了以单片机为核心的太阳能自动跟踪系统。同时,以道路两侧的三角形广告牌的灯作为用电器,并将纯电力灯、太阳能电池板固定的灯以及本次设计的自动跟踪灯做了经济、技术等方面的比较,分析了各自的优缺点及经济效益,并给出了在中国适合应用我们产品的具体地区。理论研究结果表明,与前两者系统相比,采用以单片机自动控制系统为核心的新型太阳能自动跟踪系统利用太阳能的效率更高,经济效益更明显。     

太阳追踪系统控制器的设计与应用

为提高太阳能板接收能量的效率,设计了一种日光垂直追踪系统的电机控制方法。该方法与传统的使用单片机控制的步进电机控制系统不同,其利用FPGA实现对步进电机的控制。根据步进电机的运转特点,设计了步进电机控制算法,运用直接数字式频率合成器(DDS)技术,实现了对步进电机在各种运行模式下加减速、正反转及精确定位的控制仿真,其性能稳定可靠。同时,利用FPGA提供的可配置资源,在应用中,可以用同一块FPGA芯片对多台电机进行控制,从而大幅度降低光伏发电的成本。采用FPGA来实现的太阳能追踪系统能有效提高太阳板的光电转化效率,并具有较广泛的应用前景。     

基于步进电机的太阳自动跟踪系统的研究

为了提高太阳光伏发电系统的转换效率,对太阳进行自动跟踪是很有必要的。依据高精度的太阳位置算法,利用STC12C5A60S2单片机作为控制芯片,以步进电机作为执行机构,通过单片机来控制步进电机从而实现双轴太阳自动跟踪。相比于直流电机,步进电机更具有可控性和稳定性,跟踪精度较高,且受环境的影响小。理论分析和研究结果表明,系统实现了对太阳的自动跟踪,能大大提高太阳能的利用率。该系统价格低廉,性能可靠,具有较高的实用价值。     

一种高精度双轴太阳能自动跟踪系统的设计

分析了当前太阳能跟踪系统中常用的方法及其优、缺点。提出了一种以单片机STC12C5206AD为控制核心,通过时钟控制粗调定位,然后利用光电转换电路,精确跟踪太阳的方案。试验结果表明,采用该方案既保证较高的太阳利用率,又避免了无效电能损耗和机械磨损。     

基于北斗授时定位的太阳能追光系统

为了高效利用太阳能,为太阳能板加装追光系统是一个简单可靠的实现方式。基于北斗授时定位的太阳能追光系统由嵌入式芯片S3C2440与北斗模块通讯获取太阳能板所在位置和当前时间,再通过太阳定位算法实时计算出太阳方位角与高度角,最终由步进电动机驱动器来驱动双轴电动机调整太阳能电池板,以最大角度接收太阳能,实现追光。实验证明,基于北斗授时定位的太阳能追光系统可替代基于GPS的追光系统,且更具优势。     

LED光伏路灯系统的研究与设计

光伏发电是应对能源危机的方法之一,LED照明高效节能,两者都是研究的热点.LED光伏路灯是两者的结合.对LED光伏路灯进行了深入的研究,分析了实现最大功率点跟踪的原理和实现方法,设计出了实现MPPT的具体电路并分析了其原理,同时分析了双向直流变换器的构成,在此基础上应用双向直流变换器同时实现最大功率点跟踪和对LED灯的驱动是本设计的特色.最后给出了系统方案和部分实验数据.     

自动跟踪定位太阳能发电装置的研制

研制了基于光敏元件和惠斯通电桥的太阳能电池板自动跟踪定位系统。通过试验数据分析得到,相比固定倾角,使用该系统可使太阳能发电装置的最大输出功率平均提高29％。该便携式发电装置效率较高,组装简单,运行可靠,具有良好的性价比和实用性。     

基于欧姆龙PLC的太阳能电池板自动跟踪系统的研究

研究了基于可编程逻辑控制器PLC的太阳能电池板自动跟踪系统,设计了硬件和软件,硬件包括PLC输入输出端口的硬件配置、信号处理单元、光敏电阻光强法比较电路、光伏模块和开关电源部分;软件包括PLC的控制和监控程序与PC机监控和数据处理程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏模块能实时跟踪太阳光照,从而最大限度地获得太阳能,有效地提高了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的成本,具有理论研究意义和应用推广价值。     

EPROM在测量太阳方位角应用

文中介绍一种以CCD为探测器件,结合大容量EPROM实现太阳方位角数字输出的测量方法。利用EPROM作为存储设备,具有容量大、易操作、测量精度高、易改进等特点,并在实验中取得了良好结果。