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。     

光线自动跟踪在太阳能光伏系统中的应用

针对太阳能光伏系统中能量转换效率低的问题,提出了在该系统中采用光线自动跟踪的方法。通过对3种光线自动跟踪的原理进行分析和对比,提出了采用光强比较法对太阳光进行自动跟踪,很好地解决了目前对光伏系统的智能化和高效率的要求。在此基础上设计了一种跟踪精度高、结构简单、控制可靠的双轴太阳光自动跟踪系统,有效地提高了太阳能的利用率。     

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。     

太阳能和市电互补供电系统

为了更好地利用太阳能,减小市电电网的压力,设计了太阳能和市电互补供电系统。本系统有两路电源,一路来源于市电,另一路来源于太阳能,两路电源并联向负载供电。同时以STC12C5A60S2单片机为控制单元,应用AD检测蓄电池的电量,可控制系统工作于太阳能单独供电、市电单独供电以及太阳能和市电并联供电三种模式。太阳能电池板可自动跟踪太阳光,利用光敏电阻检测太阳光的照射角度,使太阳能电池板保持与太阳光照射方向垂直。本文网络版地址：http：//www.eepw.com.cn/article/164394.htm     

太阳光入射角光电检测装置

为了提高太阳能光伏电池的光电转化效率,设计了一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统.设计了4个分布式光敏电阻对比分析各点所受光照强度,设计了电压比较器实时反映太阳方位,设计了H桥电机驱动芯片,驱动两个直流电机按相应的方位角转动,实现实时跟踪.该太阳光入射角光电检测装置结构简单、成本低、灵敏度高,受外界环境影响较低,不仅可以作为演示实验装置,还可以扩展为实用的太阳能发电的自动跟踪系统.     

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。     

太阳能板自动对准装置的设计

构建了基于四象限探测器的双轴机械式自动跟踪定位装置,以低功耗单片机MSP430为核心,设计了使太阳能板始终保持与太阳光垂直的自动跟踪系统,大大提高了太阳能的利用效率．采用高性能的放大电路、滤波电路、A／D转换电路及精密步进系统,控制精度高,直线跟踪精度达到0．25μm,视场的跟踪角精度为0．25mrad,满足设计要求,对于太阳能的应用技术具有较大的参考价值,具有广泛的应用潜力．     

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。     

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。     

基于单片机太阳跟踪自动检测系统设计

如今,随着以常规能源为基础的能源结构的不断减少,资源转型速度的加快。包括太阳能在内的可再生资源将会越来越受到人们的重视。该设计尝试设计一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统以提高太阳能电池的光—电转化率。该系统是以单片机为核心,利用太阳轨道公式进行太阳高度角及方位角计算,并利用计时芯片以及使用舵机驱动双轴跟踪系统,使太阳能电池板始终垂直于太阳入射光线,从而提高太阳能的吸收效率。     

用于碟式太阳能聚能器的太阳自动跟踪系统研制

本文研制了一种用于碟式太阳能聚能器的太阳自动跟踪系统,该系统利用高精度的PSD（Position Sensitive Detector,位置敏感探测器）传感器来获取太阳的指向位置,通过ARM7微控制器S3C44BOX控制高精度机械转台转动,从而使聚能器指向太阳光入射方向。全文设计论证了系统软、硬件的实现方案,并研制出了相应的系统平台。实际测试结果表明,相比固定朝向式的聚能器,该系统对太阳能的采集效率能够提高约30％。     

Design,fabrication, and analysis of transparent silicon solar cells for multi‐junction assemblies

Transparent silicon solar cells can lead to an increased efficiency of silicon‐based multi‐junction assemblies by transmitting near and below band gap energy light for conversion in a low band gap solar cell. This analysis shows that the maximum efficiency gain for a low band gap solar cell beneath silicon at a concentration of 50 suns is 5.8%, based on ideal absorption and conversion of the photons. This work analyzes the trade‐offs between increased near band edge absorption in the silicon and silicon solar cell transparency. Application of these results to real cases including a germanium bottom solar cell is analyzed, leading to a range of cases with increased system efficiency. Non‐ideal surfaces and real silicon and germanium solar cell device performance are presented. The range of practical system gains may be as low as 2.2 – 1% absolute when compared with the efficiency of a light‐trapped silicon solar cell for 1‐sun operation, based on this work. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

40% efficient sunlight to electricity conversion

Increasing sunlight conversion efficiency is a key driver for on‐going solar electricity cost reduction. For photovoltaic conversion, the approach most successful in increasing conversion efficiency is to split sunlight into spectral bands and direct each band to a dedicated solar cell of an appropriate energy bandgap to convert this band efficiently. In this work, we demonstrate conversion of sunlight to electricity in a solar collector with an efficiency value above 40% for the first time, using a small 287‐cm² aperture area test stand, notably equipped with commercial concentrator solar cells. We use optical band‐pass filtering to capture energy that is normally wasted by commercial GaInP/GaInAs/Ge triple junction cells and convert this normally wasted energy using a separate Si cell with higher efficiency than physically possible in the original device. The 287‐cm² aperture area sunlight‐concentrating converter demonstrating this independently confirmed efficiency is a prototype for a large photovoltaic power tower system, where sunlight is reflected from a field of sun‐tracking heliostats to a dense photovoltaic array mounted on a central tower. In such systems, improved efficiency not only reduces costs by increasing energy output for a given investment in heliostats and towers but also reduces unwanted heat generation at the central tower. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Bifacial silicon solar cells with 21·3% front efficiency and 19·8% rear efficiency

We introduced a triode structure with p–n junctions on both sides into single‐crystalline bifacial silicon solar cells in order to improve solar cell performance. These fabricated bifacial silicon solar cells have an energy conversion efficiency of 21·3% under front 1 sun illumination (the standard 1 kW/m² AM 1·5 global spectrum at 25°C) and 19·8% under rear 1 sun illumination tested at the Japan Quality Assurance Organization. The total of the front and rear conversion efficiencies is the highest ever reported for bifacial silicon solar cells. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于单片机的太阳自动跟踪系统的研究

为了提高太阳光伏发电系统的转换效率,对太阳进行自动跟踪是很有必要的。设计一种基于AT89C51单片机的太阳自动跟踪系统。采用程序控制,利用光学传感器对太阳能板做自动定位和误差校正,而通过单片机控制步进电机来实现系统。理论分析和设计结果表明,系统实现了对太阳的自动跟踪,能大大提高太阳能的利用率。该系统价格低廉、性能可靠,具有较高的实用价值。     

太阳能最大功率机械跟踪系统的设计

针对太阳能光伏电池光电转换效率低的问题,设计了一套太阳能机械跟踪系统装置。以STC12C5A60S2单片机为核心控制器,通过闭环双轴跟踪调整电池板姿态角,使之垂直接收太阳光线,提高电池板方阵的输出功率。编写上位机软件,通过无线蓝牙实现远程通信,完成系统状态监控和数据记录的功能。实验结果表明,该装置能稳定跟踪太阳运行轨迹,从而有效提高太阳能光伏板的输出功率,具有较高的实用价值。     

Design and implementation of FPGA-based Taguchi-chaos-PSO sun tracking systems

The field-programmable gate array (FPGA) based intelligent sun tracking system proposed in this paper uses an NI 9642 controller to integrate the dual-axis sun tracking system with a Maximum Power Point Tracker (MPPT), so as to effectively increase the output power of solar panels. Furthermore, it is provided with multiple intelligent functions, so that the system can start up the sun tracking function automatically in the daytime, and automatically return to its initial position at night. It has a delay function to reduce the electric power consumed by the motor in rotation. Moreover, it can be switched to dual-axis or one-axis sun tracking freely as required by the user, and the solar panel inclination can be operated directly. The dual-axis sun tracking system uses the Particle Swarm Optimization (PSO) method to look for the parameters of the PI controller. The Taguchi Method and Logistic Map are proposed to enhance the steady state convergence of PSO in seeking the optimal solution. The MPPT uses Fuzzy Logic to adjust the step length of the incremental conductance method, so as to remedy the defects in the traditional fixed step method, and to make the solar panel output reach the maximum power point position rapidly and stably.     

太阳跟踪装置

太阳能作为一种无污染、可持续发展的新兴能源,已经引起世界各国的广泛关注,只有充分提高光照的利用率,才能最大限度的利用太阳能。提出一种简易的太阳跟踪装置,该装置采用双轴联动,齿轮传动,能够实时有效地对太阳进行跟踪。     

基于单片机的太阳追踪系统的设计

针对固定式太阳能利用装置的光能利用率低,设计一种太阳追踪系统。此系统由单片机智能控制,采用光电传感器检测太阳照射下遮光器的阴影,从而精确定位太阳与太阳能利用装置相对位置,实现太阳能利用装置的全程太阳追踪,使太阳光能最大限度地得到利用。