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。     

基于PIC16F877A自动太阳跟踪器的设计

太阳能电池板的效率偏低导致光伏发电系统成本过高,是困扰其长足发展的主要原因。阐述了光伏发电自动跟踪系统的基本原理和研制的关键技术并以PIC16F877A为核心控制单元,设计了一种自动太阳跟踪器,能自动跟踪太阳的高度角与方位角,使太阳光线始终垂直入射在光伏阵列的表面以获取最大发电效率。详细介绍了系统软硬件设计方案并研制出相应可靠稳定运行的样机。     

太阳能高度角自动跟踪精度的模型仿真

考虑大气透明度的影响,根据太阳直接辐射强度公式,建立太阳能光伏电池板的高度角自动跟踪模型.数据处理结果表明一天中太阳直接辐射强度与时间成线性关系,从而得到太阳相对辐射通量交化率跟跟踪精度的关系.仿真结果表明:在75°高度角的跟踪范围内,印使角度差为10°,太阳相对辐射通量变化率也仅为0.8%.对于非聚焦的太阳光伏发电系统的方向跟踪而言,精度无需太高,高性能低成本是设计制造跟踪系统应该追求的目标.     

一种新型的太阳能自动跟踪装置

为了提高太阳能电池的转换效率,设计了一种以单片机为核心的太阳能自动跟踪装置,分析了传感器的工作原理,研制了跟踪传感器,设计了系统的信号处理及控制电路,阐述了系统控制的软件实现原理.该装置能使太阳能电池板在晴天始终保持与太阳光垂直,在夜晚、阴天或太阳光辐照度低于工作照度时自动关机,其转换效率高、成本低.对比朝南35o固定安装的太阳能电池板和采用了太阳能自动跟踪装置的太阳能电池板在相同条件下对太阳能的接受率,实验结果表明,采用太阳能自动跟踪装的太阳能电池板的接受率提高了约41.40%.     

聚光型光伏发电的太阳能定位和跟踪系统

在资源紧缺的今天,太阳能以它恒定的来源和高强的辐射能量,日渐成为资源利用的首要选择。聚光型光伏发电的基本原理是采用带有菲尼尔透镜的太阳能电池板,利用图像采集传感器,拍摄参照物的太阳影子长度,并以与垂直投影做出的比较测出太阳的偏转角度,通过高速控制芯片,根据对采集信息的分析,控制传动机构调节太阳能电池板的偏转角度,实现对太阳的定位和跟踪,从而实现太阳能的高效采集。     

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。     

一种极低功耗的太阳能采光系统控制器

基于极低功耗设计的太阳能采光系统控制器,根据太阳的运行规律,控制采光装置精确跟踪太阳的方位,实现室内最大程度的采光;整个系统采用极低功耗设计方式,除一个纽扣电池用来维持实时时钟外,控制器供电完全取自于太阳能电池板的光电转换,实现真正意义上的太阳能绿色照明。     

基于单片机的太阳能电池板自动跟踪系统的设计

在能源被过度消耗的今天,太阳能以其环保和取之不尽的特点作为新型能源得到了全球广泛的关注,其前景非常广阔。但是,使用太阳能也有着一定的局限性。太阳昼夜交替,太阳能只能是间歇使用;太阳位置和太阳光的强度随时间的变化而变化,固定接收太阳能的电池板装置接收的太阳能转化成电能的效率也是有着一定变化的,有时效率是非常低下的。所以,及时准确地确定太阳的位置是非常有必要的。近年来,基于单片机技术,以自动跟踪太阳光运转为目的的新型系统被科学界的研究所关注。这种新型系统能够在整个跟踪太阳光的过程中,自动地调整太阳能电池板朝向和记忆太阳不同时间的不同坐标位置,而且还能够自己更正。它的好处是有着成本低的简单结构,不需要人工调节。无人值守时,能够根据天气变化改变电池板朝向,从而能有效地提升太阳能的吸收转化率和使用率。     

光强检测在光伏发电自动跟踪系统中的应用

在光伏发电自动跟踪系统中,光强检测作为一个重要环节直接决定自动跟踪的效果。本文以Atmaga8作为光强检测控制核心,利用TSL2560T光强传感器对太阳能电池板的光强进行采集,通过对硬件设计和软件编程,光强检测模块能够采集精确的光强值,使得太阳能电池板始终朝向光强最大的方向,达到自动跟踪的效果。     

基于DC模块的光伏发电系统

文中研究了一种基于单端反激变换器的DC模块电路,由它组成的光伏发电系统可以跟踪每块光伏电池板在不同光照、不同规格以及不同朝向等条件下的最大功率点。通过对光伏电池板直接串联时模拟阴影条件的性能测试,以及对以英飞凌公司生产的XE164F单片机为核心的光伏发电系统所做实验结果的分析,验证了系统设计的正确性。     

单相光伏发电并网的研究

针对如何提高太阳能光伏发电系统的转化效率,对具有最大功率控制的系统进行研究,提出了一种双环控制方式。并以STM32为控制器,给出了其控制方法。通过Matlab建模设计光伏输出后的控制系统,新的控制系统实现了最大功率跟踪与功率因数校正。仿真表明,该方式具有简单、控制方便、效率高的优点。并通过实物加以验证该方法的可行性,该控制策略可应用于单极式光伏并网系统最大功率点跟踪控制,且实现了系统的高效率并网运行。     

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.     

光伏发电LED照明的最大功率跟踪及控制技术研究

分析研究了太阳能电池、蓄电池和光伏发电的最大功率点跟踪控制技术,对太阳能LED照明控制驱动系统的高效可靠应用进行了分析,应用MPPT原理提高太阳能电池的能效和蓄电池的充放电管理,设计了太阳能光伏发电LED照明最大功率点跟踪控制系统电路,实现了光伏发电的最大功率跟踪和LED节能照明应用。     

带电量显示的太阳能充电器设计

本文介绍了带电量显示的太阳能充电器,可实现太阳能充电和直流充电两种充电方式。该设计主要由太阳能电池板、锂电池、充电模块、升压模块、锂电池保护模块和电量显示模块等几个部分组成。把充电器放在一个有阳光的地方,即可以为手持设备提供一个方便的太阳能充电点,使户外充电变得便捷。     

太阳能电池板的输出特性与实际应用研究

光伏照明系统中作为能量来源的太阳能电池板,其输出特性关系到能量转换效率的衡量以及最大功率跟踪精确性的判断。精确模拟了电池板的等效电路,并通过在Matlab/Simulink 中建立其模型,得出电池板输出功率会随着电压的不断增大,先增大再减小;而且随着光照强度的增强而增大和温度的升高而减小。此外,通过对电池板模型进行改善,得出电池板最大功率处所对应的电压值会随着并联电池板的数量增加而减小,但当并联电池板数量超过3 时输出曲线就基本保持不变;最大功率峰值会随着串联电池板数量的增加先增大,当串联电池板数量超过一定值时最大功率值开始保持不变。这为光伏照明系统的建立提供良好的理论支持。     

基于UC3906与单片机结合的光伏发电小系统设计

论文系统设计了包括太阳能电池板、充放电控制器控制蓄电池充放电、液晶显示电路、铅酸电池、逆变模块、直流电流逆变为交流电、负载供电的太阳能光伏发电小型系统。经性能指标测试,过压、过放、反接、短路等各种电路保护功能完好,能在液晶显示器上实时显示蓄电池的电压和放电电流值,逆变控制电路输出的正弦波交流电波形畸变小,电压、频率稳定。     

太阳能电池最大功率点跟踪技术研究

在太阳能LED路灯照明系统中,为了提高系统的整体效率,应实时检测太阳能电池的输出功率,保证太阳能电池始终工作在最大功率点上。文中介绍了太阳能电池的输出特性和最大功率点跟踪的原理,分析了常用的固定电压法、扰动观察法、电导增量法等跟踪方法。并针对传统算法中存在的跟踪速度慢、振荡现象等问题,提出了一种新的算法,将固定电压法和扰动观察法结合起来,利用两者各自的优势,实现快速跟踪,进一步提高太阳能电池的利用效率。     

逆变器在光伏系统中的应用

文中介绍一种功率为200W的太阳能光伏并网逆变器控制电路,实现将太阳能蓄电池板产生的直流电转换为220V/50Hz的工频正弦交流电输出到电网,给出了其硬件控制电路和软件控制流程。     

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LM3481的太阳能板DC/DC高效变换器

TI生产的LM3481将开关电源的输入电压范围降低到了一个新台阶,最低工作电压仅2.9V.分析和研究采用PWM方法调制的高性能稳压控制芯片LM3481,以其为核心设计制作了一款体积小、功耗低、频率高、输入范围宽的DC/DC升降压型变换器,电路采用SEPIC拓扑结构.实测表明：LM3481 DC/DC变换器特别适合于物联网中的小型太阳能供电系统对3.3V电压的需求,能够很好地将不稳定的太阳能板输出电压转换为稳定电压供负载节点长久使用.LM3481给出了一个比单靠电池供电更优化的电源解决方案.