太阳电池板智能追踪在移动基站中的应用

为提高野外移动基站太阳电池板的转化效率,采用视日运动轨迹和光敏电阻阵列追踪方式设计了太阳电池板智能追踪系统,系统主要由集中监控中心、太阳电池板控制器和传输网络组成。太阳电池板控制器采用DSP处理器TMS320F2812作为运算和控制核心,通过GPS模块获取当地的纬度和时钟信息,协调完成太阳光线角度的运算,来控制水平和垂直方向的步进电机调整太阳电池板的角度,再经过光敏电阻阵列进行微调,使太阳光与太阳电池板保持垂直。太阳电池板的输出电流、电量和角度状态等信息会通过建立的TCP/IP网络连接传输到监控中心主机上。经6个小时日照实验表明,该系统比太阳能固定电池板能量转化效率提高了10.84%,为野外的移动基站供电提供了可靠保障。     

聚光时提高太阳电池效率的实验研究

为了能够更有效地提高聚光条件下太阳电池的转换效率,在重力热管和温差发电模块的基础上,建立了一种通过利用热管的高效传热性能和良好的均温性导出电池板的热量,同时利用温差发电模块将太阳电池板的余热转化为电能的新型太阳电池冷却系统,并且分别对三种不同冷却方式下三接面砷化镓电池板的性能进行了实验研究。实验结果表明,与"热管"冷却技术、不冷却技术相比,"热管+温差发电"冷却技术综合利用了光伏与光热发电技术,有效地降低了太阳电池的温度,较好地提高了电池板转换效率,并且使电池板的转换效率高达32%。     

偏远牧区禽舍用自跟踪式光伏发电系统的设计

为了解决偏远牧区畜禽舍供电问题以及有效提高太阳能利用率,设计并实现了一种基于模糊控制与新型扰动观察法组合式MPPT的二维自跟踪式太阳能离网型光伏发电系统.该系统以STM32F103C8T6为主控核心,利用组合式MPPT算法来追踪光伏电池板最大功率点并结合融合智能MPPT充电、恒压充电和浮充电三个阶段的充电方法来提高铅酸蓄电池充电速度和系统发电效率;创新性地设计了可在室外恶劣环境运行的光伏电池板倾斜角自动跟踪太阳光装置,实现了光线垂直照射光伏板的目的.实验数据和仿真结果表明:采用组合式MPPT控制策略可有效应对外界温度、光照突变且在标准状况下其追踪功率准确度为99％.结论表明:该系统能满足偏远牧区畜禽舍供电需求且工作可靠,有效降低饲养成本.     

基于自动清洗的太阳电池板发电系统的设计

灰尘对太阳电池板的发电效率有极大的影响。采用一定的技术手段对电池板进行自动清洗,可以有效地提高其发电效率。设计了带有自动清洗功能的太阳能发电系统,其中自动清洗系统由水箱、水泵、分布式喷淋装置和嵌入式控制器组成,可以在不同的情况下完成电池板灰尘检测和清洗等功能。     

双跟踪模式的智能太阳能追踪系统设计

针对提高太阳电池板光电转换率问题,以MSP430F149单片机为控制核心设计了一种太阳能智能追踪系统。采用光电式跟踪和视日运动轨迹跟踪相结合的方式,通过MSP430F149的ADC12检测采集值判断天气情况,晴天采用光电式跟踪,阴天采用视日运动轨迹跟踪。控制系统通过控制双轴步进电机令太阳电池板转动使其始终垂直于太阳光,从而使太能光的利用率大幅度增加。运行表明,系统运行稳定,节能减排,适用于各种小型太阳电池板充电系统。     

ARM7处理器太阳能光伏发电自动跟踪控制系统

目前光伏发电的一个应用瓶颈是发电效率低,制约了光伏发电的应用和发展。设计自动跟踪的光伏发电系统是提高光伏发电效率的一种重要途径。自动跟踪系统有利于使太阳光线尽可能地垂直入射于太阳电池板,使电池板最大限度地获得太阳辐射能量。从工程应用实际出发,采用ARM7处理器为主控芯片,设计了光伏发电自动跟踪控制系统及嵌入式光伏MPPT控制方案。该系统由太阳跟踪器和二维平面支架控制器组成,通过GPS提取相应数据,计算出太阳的高度及方位角度。而后通过PWM调速方式驱动电机,对光伏发电二维平面支架进行适当调整,从而实现对太阳的自动跟踪。实验结果说明该控制器能有效地提高太阳能的利用率。     

太阳电池光伏光热一体化系统的性能研究

为了提高太阳能的综合利用效率,同时获取电能和热能,将铜管换热器加装在太阳电池板背,构成太阳电池光伏光热(PV/T)一体化系统。采取对比实验法在呼和浩特地区对太阳电池板进行光伏光热性能测试。实验结果表明,在相同的太阳辐照度和环境温度条件下,装有铜管换热器的单块太阳电池的输出功率比普通单块太阳电池实际输出功率提高近17%。     

基于STM32电力数据采集系统的设计

介绍了一种基于STM32的低功耗、高性能的电力数据采集系统,阐述了系统的工作原理及其软硬件设计。STM32内部包含丰富的功能模块,无需外扩芯片,系统即可利用STM32自带的ADC对输入信号进行多通道同步模数转换,利用灵活的静态存储器控制器FSMC扩展NAND FLASH存储数据,并利用STM32先进的标准通信接口实现基于MODBUS协议的RS485远程通信,克服了传统电力数据采集器受限于有限的存储空间和通信接口、精度不高、实时性差等缺点。实际运行表明,此系统采集电力数据的实时性和可靠性大为提高,并且系统具有成本低、体积小、人机交互友好等优点。     

基于STM32的低功耗无线电池监测系统设计

针对目前起动电池、小型设备的电池及其他零散使用的电池的状态监测困难问题,文中将集成了低功耗单片机、A/D采集模块、RFID通信模块及低频唤醒模块的监测电路板封装到电池上,借鉴汽车PKE无钥匙系统低频唤醒的理念,设计了一款基于STM32单片机的低功耗无线电池监测系统。该系统利用RFID技术免接触、远距离、批量读取电池状态信息,并借鉴汽车PKE系统远距离低功耗唤醒的优势,依托STM32L151低功耗单片机,实现了零散分布的蓄电池管理的智能化、高效化。     

基于STM32的智能充电桩嵌入式控制系统设计

STM32 系列产品是一种超低功耗的 ARM Cortex-M0 处理器内核,基于STM32设计智能充电桩嵌入式控制系统,优化充电桩的智能充电控制能力.首先进行智能充电桩嵌入式控制系统总体设计构架,分析了系统的功能指标,建立嵌入式STM32开发环境.进行系统的硬件电路模块化和集成设计,包括传感器模块、RTC模块电路、时钟电路、STM32主控电路、复位电路以及显示模块.以Linux2.6.32内核为平台,结合STM32嵌入式处理器,采用 8 位和 16 位微控制器进行智能充电桩的嵌入式控制系统的软件开发,实现编译器和汇编器的程序编译,实现系统的软件开发优化.系统调试结果表明,该系统能有效实现智能充电桩嵌入式控制,控制性能可靠稳定.     

基于步进电机的太阳跟踪系统设计

在碟式太刚能热发电中,跟踪系统能够大大提高太阳能的利用率.依据高精度的太阳位置算法,利用32位ARM(Advanced RISC Machines)嵌入式微处理器,以步进电机作为执行机构,实现了双轴太阳跟踪系统的设计.试验表明,跟踪精度能够满足碟式太阳能热发电的需要,系统的性能稳定、功能丰富,具有较高的实用价值.     

太阳跟踪控制系统的研究与设计

太阳跟踪控制系统能使太阳能聚光器受光面始终垂直于太阳入射光线,显著增加太阳能热发电系统的能量接收量,大大提高太阳能发电系统的发电效率。本文设计了一种基于STM32的双轴太阳跟踪控制系统,该系统可根据光照条件变化自动切换视日运动轨迹跟踪控制方法与光电跟踪控制方法,调整电机转动最终完成太阳位置的全天候精确跟踪。实验表明该双轴跟踪控制系统的太阳位置每小时累计误差小于2°,基本满足预期要求,在太阳能热利用产品上具有较高应用价值。     

后备式光伏发电系统的研究与设计

以光伏发电技术为基础,结合电力电子和微机控制等技术,研究并设计了后备式光伏发电系统.与传统的独立式光伏发电系统相比,该系统能够拧制人阳能电池自动跟踪太阳光,并实现光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)控制和对蓄电池的充放电保护等功能.最后,建立了功率变换器以实现DC/DC,DC/AC变换.实验结果验证了该系统的可行性利实用性.     

Monitoring and control technology of solar photovoltaic power generation system

In view of characteristics of solar photovoltaic (PV) power station such as the decentralized layout and massive monitoring and control information, a solar PV power generation monitoring and control system has been designed. The system is designed into three layers namely the sensor and actuator layer, the PLC field monitoring and control layer and the remote network monitoring and control layer. Through ZigBee wireless network, PROFIBUS and GPRS wireless network, the system makes the three layers exchange information rapidly, and the system supervises not only various operational parameters of the power generating system but also weather changes as a way to change the solar tracking strategy of the PV power generating system and reduce the operating energy consumption of the system. Through the hardware redundant design of PLC central controller and the upper computer, the solar PV power station can be more secure and reliable when running.     

槽式太阳能热发电技术研究现状与发展

文章在简述太阳能热发电的基础上,阐述了槽式太阳能热发电系统的发展历程,介绍了槽式热发电的基本原理及其在发电站的技术进展,着重分析了槽式热发电所涉及的关键技术,包括太阳热能聚光器、吸收器、跟踪技术及高温热能储存技术。在比较目前几种太阳能热发电系统的基础上,指出槽式太阳能热发电在商业和技术上是最为成熟的一种发电系统,适合在我国优先开发,同时提出了发展中国槽式太阳能热力发电技术所需相关基础研究的建议。     

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。     

高效太阳能充电管理系统设计

提出了一种太阳能电池充电管理系统方案,旨在提高太阳能电池的能量利用率。设计的太阳能充电管理系统以MSP430F2274单片机作为主控制器,通过动态调节数字电位器MAX5401,从而使BQ24650芯片的Vmpptset电压值（也就是太阳能电池的最大功率电压）动态变化。Vmppset动态变化的过程就是最大功率点追踪的过程,整个动态调整的依据是自行设计的改进扰动观察法;同时利用单片机定时器产生的PWM波形来控制MOS管组成的开关,进行能量的分配调度。通过自行设计的太阳能电池模拟器对系统功能进行验证。结果表明,太阳能最大功率追踪效率能够稳定的维持在98%左右;加入动态电源路径管理技术之后使系统的太阳能利用率提高了16%,并且使铅酸电池充放电次数减少。     

风光协调发电系统有功控制策略研究

随着全球能源化石型能源的日益枯竭,以风电、太阳能为代表的新能源发电技术取得了显著的发展,发电系统原先单一的能源组成型式发展成多能源组成的混合型发电系统.本文基于风光协调发电系统的基本结构,提出了风光协调发电系统的有功控制策略,该策略从功率平滑控制、功率跟踪控制、频率调节控制三方面展开研究,能够实现风电、太阳能独立控制和...     

小型风-光-沼互补发电控制系统的设计与仿真

为提升风-光-沼互补发电系统的供电可靠性和智能化控制,设计一套以STC8F系列单片机为核心的小型风-光-沼互补发电控制系统,介绍系统的工作原理,并对软硬件进行设计,该控制器可以控制各个发电子系统协调工作,对蓄电池进行合理的充放电管理,并能实现对系统的最大功率点的跟踪(MPPT)。通过Proteus和Matlab等软件对整个控制系统的设计和控制过程进行仿真和数据分析,仿真结果表明:该系统运行可靠,适用性强,可广泛应用于多种能量互补的智能控制。     

滑模控制在PV扰动法最大功率跟踪中的应用

在两级式光伏并网发电系统中,前级Boost变换器实现太阳能发电系统最大功率点跟踪控制。研究了一种基于滑模控制的最大功率点跟踪策略。实验结果证明,该系统具有优良的动态和稳态性能,能够快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,使太阳能发电系统以最大功率输出能量。