关于光伏发电系统跟踪太阳聚光发电优化控制

针对跟踪太阳聚光发电对跟踪太阳精度要求高、机械惯性大、动力传导存在死区，改进设计一种适用于复杂环境的高精度太阳传感器，通过差分形式对太阳位置进行粗略和精密检测，建立了跟踪太阳聚光发电系统动力部分的数学模型，提出基于模糊控制的跟踪太阳聚光发电优化控制策略。通过仿真和现场应用结果表明，设计的太阳传感器能够适应强光和弱光环境，检测精度优于 0.3°，提出的控制策略能够实现连续高精度跟踪太阳，提升了发电效率。     

高精度双轴太阳跟踪控制器设计

结合聚光式光伏发电对太阳跟踪装置的应用需求,设计了基于DSP与CPLD的高精度双轴太阳跟踪控制器.设计以太阳位置计算的方法为主要跟踪控制方式,采用CCD传感器对太阳跟踪角度偏差检测自动定位和校准.结合光电定位校准开关,可以消除较大的机械积累误差,跟踪精度高.根据太阳高度自动调整启动返回时闻,可以最大限度地获得更多的光能...     

基于ARM的太阳跟踪控制系统设计

为提高跟踪式聚光光伏系统的发电效率,设计了一种基于ARM的太阳自动跟踪控制系统。系统采用视日运动与四象限传感器反馈相结合的太阳方向判断方法,同时增加了独立的光强传感器以确定是否启用跟踪系统(如阴天、雨天);论述了跟踪控制系统的机械结构及软硬件电路设计。测试结果表明,该跟踪系统功耗低、性能可靠且控制精度高(±1.5°),并可实现高精度跟踪太阳,满足了聚光光伏发电控制要求。     

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。     

太阳光谱辐照度仪自动跟踪装置的设计与测试

为了实现太阳光谱辐照度的高精度观测,提出了视日运动轨迹和光电跟踪相结合的太阳自动跟踪方案,详细论述了视日运动跟踪计算原理和基于四象限探测器的跟踪装置设计。为检测该装置的跟踪精度,设计了基于线阵CCD探测器的跟踪精度检测系统,并开展了室外观测实验。测试结果表明,太阳跟踪精度为±0.030°,稳定性优于1.4%,所设计的太阳跟踪装置在跟踪精度和稳定上均能够满足太阳光谱辐照度观测的高精度跟踪要求。     

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C8051F061的太阳跟踪控制器设计

针对目前采用的太阳跟踪控制器跟踪精度不高的问题,设计了一种基于C8051F061的双模式太阳跟踪控制器。该控制器将视日运动轨迹跟踪与采用四象限光电传感器的高精度光电跟踪相结合,精确计算、测量出太阳的方位角和高度角,通过方位控制步进电机和高度控制步进电机使电池板始终垂直于太阳光线,提高了跟踪精度,从而有效地提高太阳能利用率。实验结果表明,该控制器具有较高的跟踪精度。     

嵌入式碟式太阳能热发电控制器研制与应用

目前在太阳能热发电领域,碟式太阳能的转化效率最高,能适用于分布式和集中式两种发电需求.为了提高碟式太阳能跟踪控制系统的跟踪精度,本文研制了一种基于嵌入式控制器的碟式太阳能自动跟踪系统,采用视日运动轨迹算法跟踪和光学跟踪结合的策略,计算出碟式太阳能定日镜跟踪太阳的旋转角度,根据偏差值驱动伺服电机,同时根据光学传感器反馈对位置进行实时校正,实现碟式太阳能定日镜对太阳的精确跟踪.应用结果显示,该跟踪控制系统具有跟踪精度高,聚光比高等特点.     

太阳绝对辐照度测量系统中的太阳跟踪系统设计与性能测试

为实现高精度的太阳绝对辐照度观测,设计了视日运动轨迹跟踪和四象限探测器精密跟踪相结合的太阳自动跟踪系统.分析了四象限探测器的工作原理,对其均匀性进行了测试,确定了其偏离系数.对跟踪系统进行了硬件设计、控制软件设计和结构设计.实现了以C8051F064单片机为核心的数据采集、信号处理和反馈控制系统.在实验室内对系统的跟踪精度进行了测试,结果表明跟踪偏差在0.1°之内.经实际运行证明,该系统方案可行,具有稳定性强、精度高的优点.     

太阳能沥青加热中太阳追光器的研究与设计

传统的沥青加热存在化油质量差、污染、耗能、成本高等诸多问题,采用太阳能光热转换高温加热沥青不失为很好的解决方法。为此,设计了高精度的太阳追光器,基于PSD位置传感器,以单片机为核心,采用“光电”跟踪和“日历”跟踪相结合的策略。试验表明：该系统能够实现全天候的不低于0.2°的跟踪精度,为达到沥青的高温工艺温度提供了必要条件。     

太阳能自动跟踪控制系统的设计

为了提高太阳能的利用率,设计一种太阳能自动跟踪控制系统,本系统采用双光电传感器精确定位太阳与太阳能利用装置相对位置,通过单片机智能控制,实现太阳能利用装置的全程太阳追踪;并设计合理的机械结构,通过硬件控制系统,来实现高精度的太阳跟踪.同时,在阴晴不定的天气状况下仍可以实现对太阳的跟踪.具有设计简单、抗干扰能力强、系统控制器稳定、数据传输可靠性高等特点.     

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。     

船载太阳光度计图像跟踪系统

传统太阳光度计在海上移动平台上不能精准跟踪太阳。为了解决船舶在移动过程当中实现对太阳高精度跟踪的问题,利用鱼眼镜头、陀螺稳定平台、小视场CCD图像传感器等构建了船载型太阳光度计的图像跟踪系统。文中详细地描述了图像跟踪系统的整体结构和单臂探头的光路设计,介绍了时钟法与鱼眼成像系统相结合的方式在全天空大视场范围下进行太阳的粗跟踪,然后通过小视场的CCD图像处理技术来提高跟踪精度。此外,给出了系统的软件跟踪算法和流程,分析了系统跟踪的可靠性。该系统实现了在海上移动平台下的全自动跟踪测量,综合跟踪精度优于1′。与日本POM-01MKⅢ船用太阳光度计进行透过率与水汽的数据对比表明:在940 nm波段的大气透过率最大相对误差不超过7.6%,水汽含量最大相对误差不超过6.1%。该系统可以应用于船载太阳光度计测量海上整层大气透过率以及水汽数据,也可应用于其他对移动非稳定平台下太阳的跟踪。     

向日葵式高效光伏发电智能自适应跟踪控制

为了提高光伏发电系统的光电转化效率,根据向日葵的趋光性原理,设计了高效光伏发电智能自适应跟踪控制系统,采用8 颗光敏二极管2CU2E研制了十字光桶检测装置,通过光敏二极管的感光差异,调整光伏板的俯仰角和方位角,使太阳光始终直射光伏板,实现了高精度的光电跟踪,在多云阴天,则根据GPS获取的位置和时间信息,利用天文学原理计算出太阳光的照射角度,采取视日跟踪模式提高光电转化效率。实验结果表明:设计的系统发电效率均明显优于固定接收、单轴跟踪和双轴视日跟踪,且能够根据光线的强度自适应切换工作模式,在晴天和阴天环境下的发电量分别高出固定接收的38.26％和31.66％,大大提高了光伏发电的转化效率。     

高精度准直式太阳模拟器光机结构设计

为了实现对卫星控制系统中太阳敏感器的高精度地面标定和测试,提出一种真实模拟太阳光辐射特性的高精度准直式太阳模拟器设计方案,根据模拟器热功率高的特点,对氙灯与组合聚光镜、转向平面反射镜、光学积分器等主要组成部分进行了详细的光机结构与热控结构的设计.运用Ansys软件进行热学仿真分析,保证热控结构设计的合理性与最优性.通过实际检测,设计的太阳模拟器可以真实地模拟太阳光辐射特性,准直角小于32',辐照面小于100 mm时,不均匀度优于1.6 %;辐照面在(100~300) mm时,不均匀度优于4.2 %,满足对高精度太阳敏感器的地面标定和精度测试.     

基于51单片机的高精度太阳跟踪系统的研制

在传统的太阳跟踪系统设计中,主要采用光电跟踪与视日跟踪方法。设计了一种基于CMOS摄像头的高精度太阳自动跟踪仪,上位机通过NI公司的虚拟仪器开发平台Labview来设计跟踪软件,通过相关算法计算出太阳实时的方位角和仰角,进而转化成电机运行所需的脉冲,通过RS232传输到51单片机,由单片机来控制电机转动到相应的角度,从而使太阳光斑始终处于摄像头的中心位置。该实验装置具有比商业太阳跟踪仪更高的跟踪精度,跟踪误差最小可以达到0.002°。     

太阳能自动跟踪系统的研究

文章介绍了一种利用上下左右四个方向对装的两对光电传感器与采光聚光装置组成信号反馈系统的太阳自动跟踪系统,重点介绍了系统结构中的调整执行机构、信号反馈系统和控制电路,并对整个系统的工作过程进行了详细的描述.在太阳能自动跟踪系统中,核心部件单片机通过预先计算的太阳位置进行跟踪,并通过光学传感器校正位置量可能出现的误差.该系统与模拟系统相比仅增加了少量的低成本集成电路,具有精确度高、跟踪范围广、适应性好等特点.     

基于ARM嵌入式图像处理平台的太阳跟踪系统

基于计算机视觉原理,以ARM微控制器为核心构建嵌入式图像处理平台,实现了对太阳的实时跟踪。系统采用CMOS图像传感器采集太阳图像,通过微控制器计算太阳角度,通过串口控制转台,实现对太阳的高精度跟踪。同时,与视日运动规律相结合,保证系统的可靠性。试验表明,该系统在降低系统能耗的同时,能可靠有效地跟踪太阳运动。     

基于COMS图像传感器的太阳自动跟踪控制器设计与实现

设计一种基于COMS图像传感器的太阳自动跟踪控制器,上位机通过MCC实现VC＋＋与Matlab联合编程,实时控制图像传感器获取太阳光斑图像。经Matlab计算,得到太阳光斑质心坐标与图像中心坐标的偏差,转化为水平和俯仰的步进电机需调整的步数,进而实时调整平面镜跟踪装置,使太阳光斑始终在图像中心位置。实验结果表明,该装置实现了太阳自动跟踪的目的,具有较高的跟踪精度。     

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。