基于DSP的卫星太阳能电池板姿态控制系统设计

卫星太阳能电池板将太阳能转换为电能,是卫星能源供应系统的重要组成部分。为了实现能源利用率的最大化,设计了基于DSP的太阳能电池板姿态控制系统。通过控制太阳能电池板姿态,太阳能电池板可以完成太阳光的最有效采集,提高太阳能电池板的光电转换效率。首先,依据太阳能电池板输出短路电流与太阳光照强度成正比这一原理,测量出太阳光相对于太阳能电池板的入射角;然后,利用DSP处理并生成电机控制信号;最后,驱动步进电机转过相应角度,完成姿态控制,从而使电池板达到最大采光率。测试结果表明,控制系统显著提高了太阳能电池板的采光率,性能稳定,为卫星能源利用率最大化提供了可靠保障。     

基于PLC的太阳能单轴跟踪控制系统

为实现太阳能电池板对太阳光能的最高转换率,改变传统太阳能电池板固定安装对太阳光能利用低下的弊端。本文以光敏电阻构成跟踪器,并利用西门子的S7200系列PLC和MM440设计太阳能单轴自动跟踪系统。该太阳能单轴自动跟踪系统可实现在有太阳光照射的情况下,在任意时刻让太阳光直射太阳能电池板,同时解决了风力过大时太阳能电池板的防风问题。     

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%.     

基于BP神经网络的闭环太阳能自动逐日系统

本文针对目前主流的光电追踪式太阳能难以检验是否达到最大正对面积的缺陷,设计一种在视日运动轨迹追踪基础上改进的太阳能自动逐日系统.该系统以89C52单片机作为控制核心,通过GPS模块接受地理信息,初始化电池板在该地区的倾斜角和方位角.当选择粗调节模式时,单片机通过设定的太阳运动轨迹算法,控制两个自由度上的步进电机的旋转;当选择人工精调节模式时,观测者通过观察电池板上的阴影长度,手动调节,同时单片机把调节信息通过RS232串口通讯传递到计算机,计算机利用数据库的样本数据,采用有导师学习的BP神经网络算法,在Matlab中计算并反馈之后时刻的电池板的旋转角度;当选择无人精调节模式时,系统定时自行从按照上述算法调整机械部分旋转.该系统特别适合大面积电池板的系统.该系统具有测试精度高的特点,达到了设计要求.     

洁净室MAU外气空调箱控制系统的设计与应用

MAU外气空调箱是洁净室HVAC空调系统的核心设备,通过对MAU空调箱的研究,结合薄膜太阳能电池板生产厂房洁净室的要求和特点,设计了MAU空调箱控制系统方案,并根据实际应用调整了控制方案,优化了PID控制器参数,实现了MAU空调箱稳定、精确的运行效果,为太阳能电池板的生产提供了保障。     

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FPGA的太阳能跟踪器的设计

本文采用光电比较法比较所吸收的太阳光线的强弱,以FPGA为核心控制模块,每隔30分钟对光电传感器进行采集,然后经AD0809将模拟信号转换成数字信号,由FPGA对采样信号进行分析与比较,再通过控制模块发出脉冲信号,对步进电机实施精确控制,从而调整太阳能电池板的对日角度,使太阳光始终垂直照射于电池板,有效提高太阳能发电系统的发电量。     

太阳能电池自动跟踪系统的研制

本系统以单片机技术为核心,通过模数转换芯片对电池板发电电压进行采样,由软件对采样信号的进行分析,给出指令,驱动直流电机转动电池板,实现追踪太阳的效果,达到提高发电效率的目的。     

基于STC89C52的追光控制系统设计

为了提高小型太阳能应用体系的能量效率,本文基于STC89C52单片机设计了一款追光控制系统。该控制系统主要包括光电检测模块、AD转换模块、驱动模块、供电模块和显示模块,具有手动和自动两种运行模式。手动模式下通过按键控制电机驱动电池板沿水平轴和纵向轴旋转;自动模式下,通过垂直分布于电池板表面的两组光敏电阻来检测沿水平轴和纵向轴光强分布的对称性,控制电池板与入射光线保持垂直,从而实现电池板的自动追光。本控制系统的供电模块设计了外部供电与电池板自供电两种途径,增加了实用灵活性。     

基于STM32的太阳能双轴跟踪控制系统

利用太阳能跟踪支架,使太阳能电池始终能被太阳光直射以提高发电效率,降低太阳能电池板的尺寸并节省成本。文中设计以STM32F103ZET6为控制核心的太阳支架双轴跟踪控制系统,系统根据支架所在地的经纬度与时间,计算出蜗轮蜗杆与推杆的相应位置,改变支架的高度角与方位角,实现双轴跟踪;并且利用照度传感器与风速传感器,使支架能适应不同天气;加入软件自动修复等技术,降低系统功耗、提高系统稳定性。该产品在实际应用中能较好地满足精度与稳定性要求。     

2kW沼光互补一体化智能发电系统研究

以当前广泛研究的新能源（太阳能、沼气）应用为研究对象,介绍了沼光互补一体化智能发电系统的组成及光伏逆变器和智能控制板的软硬件设计。光伏逆变器采用单相全桥结构,基于TMS320LF2407 DSP实现了反孤岛检测控制和MPPT控制。智能控制器通过电压、光强采样,实现了沼气发电、太阳能发电和蓄电池供电的智能切换和太阳跟随控制。经组装测试,系统成功实现了沼光互补发电,技术指标达到了工业级要求。     

太阳能路灯智能控制系统设计

设计了一套太阳能路灯智能控制系统,该系统应用了红外控制和光控,白天太阳能板给蓄电池充电作为供电能源,灯不亮;在晚上,由红外控和光控来实现人来灯亮,人走灯灭的效果。电路具有蓄电池过充、过放保护功能,当充电电压高于电池的最高阈值电压时,保护电路动作,太阳能板不对蓄电池充电;当蓄电池放电两端电压接近最低阈值电压时,保护电路使电池不再供电,以此来保护电池,延长其使用寿命。在阴雨天或电池处于过放状态时,电池不供电,自动转为后备电源供电。     

自适应单纯太阳能路灯控制器的设计

基于改善季节性负载光伏太阳能路灯运行可靠性的目的,采用新一代自适应单纯太阳能供电路灯控制器设计的方法,通过功率调节,电量检测和剩余电量计算、组网功能等对蓄电池的充、放电以及路灯的开、关、最大功率跟踪等智能控制,提高了太阳能电池的转换效率,延长了蓄电池的使用寿命,降低产品造价。得到了自适应单纯太阳能供电路灯控制器是提高季节性负载光伏太阳能路系统可靠性保证的结论。     

多路输入大功率LED智能驱动电路系统设计

采用单片机智能控制以实现由风、光、市电多路输入的大功率LED驱动电路设计。其中,风光发电互补系统实现了不同工作情况下的最大功率点跟踪控制策略,并以模拟的风光能源展示发电特性,完善了风光互补措施。蓄电池充电控制方案分段优化充电过程,以智能化操控实现能源的最大利用。从而实现了驱动电路整体最优性能的设计。     

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。     

基于单片机控制的太阳能LED智能路灯照明系统

系统本着充分利用太阳能供电,并且实现路灯照明系统的智能化为目的,以AT89S51单片机为控制核心,自行设计了一套太阳能LED路灯智能照明系统。在该系统中以单片机与模数转换器构成数据采样模块,实现蓄电池的过充与过放保护电路;数码管显示电路显示蓄电池的电压和当前时间;通过光敏电阻感知外界环境亮度,实现LED路灯的开启与关闭;无线模块实现对LED路灯人为的控制。实验结果表明该系统性能稳定、实时性高、节能、智能,具有良好的应用前景。     

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.     

自动气象站用高效控制系统的设计

介绍了供自动气象站用的小功率太阳能电源控制系统,能够在检测电池及太阳能特性的基础上,及时调整充电电压及电流来确定优化的充电策略,以充分利用太阳能。同时系统具有信息存储、实时监测和显示等特点,实现锂电池的快速充电。论文分析了系统的构成、工作原理和工作效率,实验表明,其发电量的利用效率最高可达95%,系统能够满足自动气象站的用电需求。     

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。     

具有GPS功能的户外便携式太阳能充电器的设计

针对人们的户外作业和生活充电需求,设计了一种可以实时定位的户外便携式太阳能智能充电器。该系统以MSP430单片机、CN3063、S-8261为核心,自动在涓流充电、恒流充电及恒压充电间切换充电方式,集成GPS功能,可实时显示用户方位信息、当前时间及充电进度。经实际软硬件测试,该系统可以为锂电池安全充电,有智能安全、低功耗、光线影响小、户外便携、高实用性等特点。