一种聚光太阳能光伏发电装置及其控制系统的设计

采用双抛物面新型聚光方法和基于Freescale单片机的双轴闭环跟踪系统,使用滤红外线和水冷法相结合的冷却方法,设计了一种聚光太阳能光伏发电装置及其控制系统,不仅可以解决现有装置汇聚光不均匀、跟踪精度低、光伏电板发热严重等问题,而且具有结构简单、功耗低、操作功能强、人机界面友好等特点。该系统可有效降低光伏发电成本,提高其发电效率。     

太阳能光伏发电中跟踪控制系统的研究与设计

太阳能的利用有利于世界的环境保护,光伏发电作为太阳能发电的方式之一,无论从科技应用还是从商业开发的角度出发,如何更进一步地提高太阳能光伏发电装置的效率,都是目前有待解决的重要问题。针对目前应用广泛的太阳能光伏发电跟踪控制系统进行了研究,为了提高太阳能光伏板的跟踪效率,提出了前馈加闭环的跟踪控制方案。根据太阳的运动轨迹计算出太阳能光伏板理论上需转动的角度,实现前馈上的跟踪控制;采用光电传感器,将检测到的光电信号作为反馈,实现光伏板的闭环跟踪控制,克服了太阳能光伏发电跟踪控制系统在安装、生产、加工过程中存在的误差,提高了跟踪控制的精度。     

高精度自动跟踪太阳光系统研制

为了提高太阳能光伏发电的效率,设计了一种高精度自动跟踪太阳光的系统。该系统主要采用粗、细调互补型信号采集相结合的方式,实现了对太阳光的大范围、高精度的自动跟踪,实际跟踪精度高达0.1°立体角。实验结果表明:该系统操作简单,跟踪精度高,平均输出功率比固定式光伏发电系统提高了30.7%。     

基于PLC光伏发电自动跟踪控制方法在酒泉应用

由于太阳位置随时间而变化,使光伏发电系统的太阳能电池阵列受光照强度不稳定,从而降低了光伏电池的效率,因此,设计太阳自动跟踪器是提高光伏发电系统工作效率的有效措施。该文针对已有的光伏跟踪控制方法的缺陷与不足,考虑到执行电机在转动时间内对太阳位置角度的变化与跟踪误差范围的预测与控制,提出了一种采用PLC的跟踪控制方法,并通过理论分析与Matlab/Simulink仿真结果验证了其可行性,具有很高的推广应用价值。     

光伏发电系统故障诊断方法综述

随着光伏产业的迅速发展,光伏发电系统的故障诊断日显重要.介绍了光伏发电系统的组成及其常见故障,归纳了国内外光伏发电系统中几种常见的故障诊断方法,并分析了各种故障诊断方法的优缺点.通过对比现有方法,提出了基于数据融合的故障诊断法将是光伏发电系统应用的发展趋势.     

全桥直流变换器在MPPT中的应用

由于光伏硅电池的独特输出特性,为能够将光伏阵列转换的能量以最大功率输出,就需要对光伏阵列的输出电流、电压进行实时控制,以实现最大功率点跟踪;另外,随着具有MPPT功能的DC/DC变换器的引入,对光伏发电系统的效率也产生了很大的影响.为提高光伏发电系统的效率,采用了移相全桥ZVS DC/DC 变换器作为光伏发电系统 MPPT 变换电路,并对应该具备 MPPT 功能的 DC/DC 变换器进行了设计.最后,采用了1 kW实验样机进行了一系列的实验.实验结果验证了该理论分析和设计的正确性.     

光伏发电系统功率最大化方法研究与实现

为实现光伏发电系统效率的最大化,可采用最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)的控制方法。该文设计了以C8051F020单片机为控制核心,采用MPPT方法的控制器,提高了光伏发电系统的效率,实现了对工作状态和蓄电池能量的控制和管理,有效地保护了蓄电池,且系统运行稳定。     

基于非对称论域模糊控制的光伏阵列最大功率点跟踪研究

最大功率点跟踪(MPPT)是提高光伏发电系统效率的关键技术.在分析光伏阵列非线性输出特性的基础上,对基于非对称论域模糊控制实现光伏阵列MPPT进行探讨;建立了采用非对称论域模糊控制算法调节Boost电路占空比实现光伏阵列MPPT的仿真模型,在照度、温度阶跃变化下的仿真结果,验证了非对称论域模糊控制算法的有效性.     

基于BP神经网络光伏发电系统MPPT的研究

本文首先研究了温度、光强、阴影三个外界因素对光伏电池输出特性的影响。然后,考虑这些因素设计BP神经网络跟踪光伏发电系统的最大功率点。最后,建立MPPT控制的光伏发电系统的仿真模型,并进行了仿真研究。结果表明,该方法能够正确、快速地跟踪光伏电池的最大功率点,具有较好的控制精度。     

基于UC1825控制的光伏并网发电系统设计

光伏发电作为一种绿色经济型能源,越来越受到世界各国的广泛关注和重视.本文介绍了一种采用UC1825芯片实现最大功率点跟踪(MPPT)和频率、相位同步跟踪的光伏并网发电控制系统.它通过数据采样和对交流输出信号的反馈控制,实现了频率、相位与电网信号的精确同步.通过实际硬件系统模拟和数据测试,表明该系统基本实现了最大功率点跟踪的目标.该系统结构简单、易于实现,控制策略灵活有效,是光伏并网发电研究的一种有效尝试,具有一定的推广实用性.     

光伏发电伺服跟踪控制系统的设计与应用

太阳能板接收能量的效率直接影响光伏并网发电量。为提高接收效率,利用dSPACE DS1104 R＆D控制器板设计了一种伺服跟踪系统,该系统结合了光电跟踪和视日跟踪两种方法,实现了对日光的垂直跟踪。dSPACE和Matlab／Simulink之间的无缝连接使得开发过程快速高效,实验结果验证了系统的有效性。     

旋转曲面光伏发电聚光器优化设计

自动跟踪太阳聚光光伏发电系统的研究,已经成为太阳能光电利用技术的研究热点之一。介绍了一种旋转曲面光伏发电聚光器,聚光器反射圆筒的内壁形状采用一条曲线作母线,绕中心轴线旋转得到的旋转曲面,通过计算机编程对旋转母线进行优化设计,确保入射太阳光经过该旋转曲面反射后,可均匀照射到聚光器底部的圆形电池板上。     

基于DSP控制的光伏发电逆变并网锁相环设计

该文设计了一种基于DSP软件控制的太阳能光伏发电逆变并网锁相环系统。用指针归零法实现了锁相环跟踪控制,并将设计的锁相环运用到光伏并网逆变器中。在MATLAB中建立了仿真模型,仿真结果表明,所设计的锁相环达到了光伏逆变系统的同步要求,具有较高的推广应用价值。     

光伏发电跟踪控制系统设计

太阳能光伏电池阵列的发电量与阳光入射角角度有关,光线与光伏阵列平面垂直时发电量最大占采用光线自动跟踪的方式,使太阳能电池板始终保持与太阳光垂直,这样可以大大提高光伏阵列的发电量。文中介绍了双轴太阳光跟踪控制系统,该系统具有结构简单、稳定性好、精度高的特点,对其推广普及具有广阔的应用前景。     

自主调节跟踪的太阳能装置及控制方法

针对太阳能装置工作日阳光和电池板成角难保持垂直,光伏发电效率低的问题,推出了一种可以保持阳光和电池板垂直以提高光伏发电效率的自动跟踪控制系统,给出了相关控制策略及调节算法。该控制系统以AT89C51单片机为核心,依据环境条件自主判断是否满足开机运行要求,如条件满足,则根据当日的日照时间,控制时段,分别由两组步进电机及驱动机构调节太阳能装置的高度角和方位角,实现全天自动跟踪分时调节控制,使电池板和太阳光保持垂直角度,以获取最好效率。天气条件不满足运行要求时,如下雨或光照度不足,装置会自动停机;若遇刮风且风力可能对太阳能装置造成损害,为避免不必要的外力损坏,装置会自动改变姿态。试验结果证明:该系统安装方便、初投资和运行成本低,可靠性好;和固定安装的光伏系统相比,其光电转换效率明显提高。     

基于MCS-51的太阳能量板自动追日系统的设计

通过设计一种基于51单片机的高效自动追日控制板,提高了太阳能量板的光伏转化效率,同时实现光伏电池的自动管理和维护,在控制板的设计中加入了RS485和CAN总线,使太阳能发电的阵列化成为了可能,从而提高了转化效率,降低了能耗。     

Design of Reflective Concentrator Model with Application for Concentrator Photovoltaic System

The nonuniform irradiation in the standard photovoltaic(PV) cells causes their relatively high series resistance,which results in a considerably lowered efficiency of PV cells.Currently the concentrator of uniform irradiation designed for concentrator photovoltaic is rare in China and lack sufficient theoretical research.In this paper,a systematic research on the solar reflective concentrator is conducted.A novel structure for a solar reflective concentrator is designed with the application of a flat mirror matrix to concentrate the sunlight for concentrator photovoltaic(CPV) systems.Sunlight beams are focused through the reflection of the mirror array on the solar cell to generate electricity.The concentrator is capable of producing much more uniform sunlight with a certain concentration ratio.The design scheme includes laying out the flat mirrors,optimizing the optical pathway and the parameters of each mirror.The prototype of the CPV system was installed at Nanjing,China.In the configuration of the prototype,it is composed of 24 pieces parallelogram flat mirrors,which are arranged into a total reflective array of 5 rows and 5 columns.In comparison with the parabolic trough concentrator,the experimental measurements verify such design has high efficiency.The concentrator model of a flat mirror matrix and the proposed new design method will lay a solid foundation for designing the concentrator of uniform irradiation.     

基于DSP的新型太阳方位跟踪系统

为了提高太阳方位跟踪精度,降低光伏发电系统的成本,利用光伏电池旋转产生的短路电流是交变电流的这一特点,通过离散傅里叶变换（DFT）求解交变电流的初相位,计算太阳的高度角和方位角,实现了对太阳方位的自动跟踪。并依此方法设计出了一套基于数字信号处理器（DSP）的新型太阳方位跟踪系统。实验结果表明,该系统能实现太阳光大范围内检测,并迅速跟踪,可避免多块光敏元件的不一致性所带来的问题,有效地提高了跟踪系统的精确性,可望在太阳能光伏发电工程中得到应用。     

可横向分光的大接收角非成像式聚光系统

以传统聚光系统为基础的聚光电池虽然可以减少电池量,但需要精度高的跟踪装置,同时由于电池的吸收光谱较窄,而太阳光谱却较宽,会浪费很多能量.针对这种弊病,对横向非成像光学系统进行了研究,设计了两套接收角分别为6°和10°,聚光比分别为30和20,电池接收面积均为1 cm×1 cm,并能分光的聚光光学系统.设计结果表明,这些系统的光学效率在接收角范围内均大于90%.该类系统拓宽了太阳光谱的吸收范围,降低了对跟踪系统的要求,与高效太阳电池相结合,可制成高效、便携式、非跟踪太阳电池组件,为野外或战场上应用的技术装备提供电源,从而改善它们的灵活性、耐受性和有效性.