一种新型太阳能电池板跟踪装置的设计与实现

设计了一种新型太阳能跟踪装置,极大地提高了电池板有效发电量。采用四方平台并通过万向节将电池板的主要重量传递到支架上;通过两条细钢丝绳和两个步进电机的协调动作使太阳能板的姿态发生变化,使得电池板能准确跟踪到太阳;同时达到驱动电机耗能较小和输出有效发电量多的目的。该装置跟踪太阳的方位角可以达到180°,俯仰角能达到80°,步进电机的耗电量仅为传统两轴跟踪装置的20%。     

万向节式太阳跟踪方法及跟踪装置

为了提高光伏发电系统的太阳方位跟踪精度,降低太阳方位跟踪装置的制造成本,提出了一种新的太阳跟踪方法及跟踪装置。该方法通过将太阳方位角及高度角的参数进行换算,得到与之对应的两个驱动转角参数,根据这新的参数驱动太阳能电池板进行万向节式的运动以跟踪太阳。新设计的跟踪装置包括太阳方位监测模块、参数计算模块、驱动装置、自方位误差测定模块以及反馈控制模块,能及时采集太阳方位参数进行换算,并且能够根据太阳能电池板方位误差修正实时联动的频率与步幅。新型太阳方位跟踪装置跟踪精度高,跟踪时间间隔小,结构简单且造价低。     

太阳自动跟踪机构的设计和位姿分析

设计了一种新型三自由度并联跟踪机构,以使太阳能板全方位地跟踪太阳并最大限度地输出有效发电量.采用三角平台上的万向节使太阳能板的大部分重量传递到支架上,通过3条细钢丝绳的协调动作使太阳能板的姿态发生变化,达到跟踪机构驱动电机耗能小,输出有效发电量多的目的.利用坐标变换理论建立了该三自由度并联跟踪机构的位置正解方程,然后用牛顿迭代法数值求解正解方程组;最后,依据空间投影理论对该并联跟踪机构的空间位姿进行实测分析,并对设计的跟踪机构与传统二轴跟踪机构进行驱动耗能对比实验.结果表明:本文建立的位置正解方程与实测结果的趋势基本相同,输出位姿空间角α、β和距离zB的平均误差分别为1.8％、2.6％、0.84％,满足跟踪机构的误差要求,设计的跟踪机构的耗电量约为传统二轴跟踪机构的25％.     

一种新型太阳跟踪装置机构的运动学仿真

提出基于三自由度并联球面机构的新型太阳跟踪系统,并对机构进行运动学分析,给出其位姿和速度反解。在此 基础上,应用机械系统动力学分析软件ADAMS建立该新型太阳跟踪装置的虚拟样机,实现对太阳运动的跟踪,完成该 装置的运动学仿真,得出各电动机的运动参数,验证了机构的可行性。     

基于USB接口板的太阳能跟踪实验系统

在太阳能应用系统中,为了研究一种结构简单、成本低廉且跟踪精度高的太阳跟踪方法,提出了一种新型的双轴跟综实验系统,实现太阳法线方向的实时跟踪.系统以配以USB接口板的便携式微机(笔记本电脑)为核心,构建根据太阳光线与太阳能电池板夹角变化追踪太阳位置的光电传感跟踪模式,和根据基准时间变化计算太阳位置并进行追踪的时间跟踪模式两种实验系统,同时可通过步进电机和直流电机两种实验方式驱动双轴跟踪装置控制太阳能电池板的方位角和高度角,论文完成了测控系统的硬件和软件设计,装置的精度可以遮到0.5°,可进行各种条件下的太阳能跟踪系统的现场实验.     

一种基于双轴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Msp430F149单片机为核心,基于双轴的太阳能自动跟踪装置。该装置能精确跟踪太阳运动轨迹,使太阳能电池组件在晴天时始终垂直接收太阳光;在阴天时自动切换至时钟式跟踪,其转换效率高、成本低。实验结果表明,对比固定安装的太阳能电池板,在相同条件下,采用太阳能自动跟踪装置的太阳能电池板的接收率提高了约40%。     

一种新型并联太阳能跟踪机构研究

设计了一种新型的并联太阳能跟踪机构,分析了并联跟踪机构的运动特性,给出位置逆解。依据太阳方位分析了跟踪性能,给出了并联平台转角与太阳位置的关系,并分析了并联机构支链受力和驱动性能。该机构结构简单、刚度大、运动范围大、可有效承载大面积光伏板并实现高效跟踪。     

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。     

光电式太阳跟踪系统的研究

本文设计了一种由光电探测器、控制电路、机械传动机构三部分组成的光电式太阳跟踪系统。通过光电技术现实了太阳光角度数据的实时采集,太阳能电池板转动由控制电路驱动,确保其能够全天候跟踪太阳。通过实验室测试,达到预期设计目标。由于制造运行成本较低,跟踪精度较高,该系统具有广阔的应用前景。     

新型高精度阳光跟踪系统的实现及其应用

为了提高阳光输送机的跟踪精度,使得阳光输送机更加的智能,提出了一种新型太阳自动跟踪装置中传感器的设计,控制电路的硬件、软件的设计。系统使用了在采光平面板上安装输出电压为10V的太阳能电池板,边跟踪边发电,以供单片机和直流电机使用,无需外接电源,采用导光特性颇佳的新型光导纤维。     

基于单片机的太阳能跟踪发电控制系统的设计

从提高太阳能电池板的输出功率出发,以太阳的位置跟踪为主要目标,运用低成本的STC89C51单片机为控制单元核心,价格低廉的直流电动机为动力源,以Delphi为人机交互系统开发环境,设计了一种双轴自动跟踪发电控制系统.实验表明该系统运行稳定,跟踪效率比较高,具有很高的实用价值.     

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。     

碟式太阳能跟踪装置的结构设计和动力分析

在碟式太阳能跟踪系统中,跟踪装置的设计和动力分析至关重要。设计了一种太阳能方位角—俯仰角双轴自动跟踪装置,并对跟踪装置进行动力学分析和步进电机的选型,设计传动系统,实现对太阳的主动跟踪。动力学分析包括方位转动平台和俯仰方向链传动的摩擦阻力矩,风阻力矩,坡阻力矩,转动惯性阻力矩等进行详细的分析计算,对太阳能跟踪系统的机构设计和动力分析具有很好的指导作用。实验证明,该跟踪装置可以达到较高的跟踪精度。     

新型碟式太阳能聚光器跟踪机构优化设计

提出了一种通用3-RPS并联机构,其动平台、定平台为相似的任意三角形,且转动副轴线垂直于定平台中心与顶点的连线,基于该机构设计了一种新型碟式太阳能聚光器。采用封闭矢量法求得机构的运动学位置逆解,并以此为基础,运用螺旋理论分析机构输入与输出的速度映射关系,建立了机构的雅可比矩阵。以全域灵巧度、全域刚度性能及全域承载能力为优化指标,利用遗传算法对机构的结构参数进行优化设计,确定了定平台半径,借助性能图谱法定量地对比分析了优化前后各性能指标在可达工作空间内的分布情况,并采用ANSYS软件对优化前后机构进行静力学验证分析,结果表明：新型碟式太阳能跟踪装置的定平台半径为860 mm时,其灵巧度、刚度及承载能力等均有不同程度的提高。     

激光跟踪测量系统跟踪转镜的误差分析

激光跟踪测量系统是目前最新型的便携式空间大尺寸坐标测量系统,可对空间运动目标进行跟踪并实时测量其三维空间坐标,具有精度高、范围大、实时快速等特点。然而,激光跟踪测量系统中跟踪转镜的几何误差严重影响了其测量精度;所以激光跟踪测量系统在使用前必须对其进行建模和误差分析。在全面研究了激光跟踪测量系统结构和工作原理的基础上,建立了系统运动学模型和跟踪转镜中心偏移数学模型。详细分析了系统测量中基点位置变动误差、转镜跟踪目标反射器跟踪误差和转镜反射面与激光束不垂直误差等。结果表明跟踪转镜中心偏移、回转轴不对称、基点位置变动、光束反射点与基点不重合是导致测量误差的主要原因。因此,在跟踪转镜结构设计中,为保证激光束反射点与基点位置重合及转镜旋转跟踪目标反射器时基点空间位置保持不变,应尽量减少跟踪转镜旋转点与镜面之间的距离。     

重心自调式多功能医护车的设计

该重心自调式多功能医护车利用齿轮齿条机构,使用者可轻松实现医护车、医护床及轮椅三者之间的转换。其最大特点是重心自调,通过螺杆机构传动带动平行四杆机构运动,平行四杆机构与齿轮齿条机构通过连杆联结,带动后轮前后运动,调整前后两轮之间跨距,保证运行的安全性。样车经试验测试,性能良好,适用于多种场合。     

光伏产业化跟踪系统与驱动方案的比较分析

太阳光线与光伏电板垂直时,光伏电板发电效率最高.设计光伏跟踪系统,能有效提高光伏电板发电效率.本文对现有的光伏跟踪系统进行对比研究,从经济性角度分析现有光伏跟踪系统可行性,为先伏产业化中跟踪系统选择提供参考.