一种自动搬运小车的机械装置设计研究

随着中国制造2025战略的提出,对设备的智能化、自动化水平要求越来越高。本文主要设计一种自动搬运小车,利用太阳能电池板给电动机提供能量,一对啮合锥齿轮传递运动,采用单片机对各种采集信号进行处理,完成系统控制。     

小型太阳能新能源汽车的初步研究

小型新能源汽车利用太阳能电池板能够将光能转化成电能的特性,将电池板产生的电能作为能源,从而使小车前进。太阳能电池板放在小车顶部,以获得充足的太阳光,从而保证小车的动力性能;电机与太阳能电池板构成一个回路,电池板对电机提供电流,从而使电机旋转以带动小车前进;两节蓄电池,在光照不充足的时候提供动力,和太阳能电池板组成的回路为并联回路。     

太阳能汽车车身外形设计要素分析

太阳能汽车利用太阳能驱动且无有害排放物,被称为"未来汽车"。以太阳能汽车为主题,重点介绍了国内外具有代表性的各种太阳能汽车车身外形,分析了车身外形设计要素,认为降低空气阻力、减小滚动阻力,以及增加太阳能的采集,可以有效减少能耗、提高能效。着重从低风阻、车身轻量化,以及太阳能电池板放置来探讨太阳能汽车车身外形的设计。     

基于数学形态学的太阳能电池板划痕检测方法研究

介绍了一种基于数学形态学滤波处理的太阳能电池板划痕检测方法。该方法根据太阳能电池板副栅形状特点,利用优化后结构元素进行形态学滤波去除背景副栅,再分别通过缺陷定位和面积求解,实现划痕检测。实验结果表明,所提出的检测方法能够有效的定位太阳能电池板的划痕并且求解缺陷面积。     

利用太阳能进行城市道路机械化清扫设计

道路清扫车为露天作业,白天作业时间长,太阳能利用与作业时间同步,作业区域相对固定,阴天时电力补充方便,行驶速度在20公里以下,安装太阳能板不影响行走及作业的稳定性,结构与太阳能电池板合并设计,太阳能电池板有效安装面积与道路清扫车车体相同,太阳能电池板面积不影响清扫车结构,不用额外增加采光面积即可满足道路清扫车的动力需要,这些是利用太阳能的有利条件。通过对样板车辆测试和实验表明,太阳能清扫车实际工作用电功率691.57W,太阳能实际发电量720.34W,实际功耗小于太阳能实际发电量28.77W。证明利用太阳能发电实现道路清扫是可行的。设计中实现了清扫车一种全新的设计理念,使利用太阳能进行城市道路机械化清扫成为可能。     

太阳能水泵系统的研究现状与趋势

太阳能水泵系统包含电池板、电力电子控制器、电机和水泵等设备,是多学科综合应用的一门技术,它是发展新能源利用和节能减排的重要手段和成果。本文回顾了太阳能水泵系统配置的发展历程和现状,对太阳能水泵系统性能预测方法、系统匹配、控制策略、综合评价等研究方面进行分析总结,并简要介绍了提高系统运行效率的手段,最后展望了系统研究的发展方向。     

机器人搬运系统在太阳能电池板固化系统中的应用

在太阳能电池板层压、组框后的固化环节是尤为重要的一环,但之前的人工搬运固化生产效率十分低下。通过设计一个全新的由机器人放置及取出太阳能电池板的固化系统,利用西门子PLC-300和触摸屏组成的控制系统利用PROFIBUS通信自动对机器人进行搬运和放置控制,使出、入料XY方向偏移小于10mm,最大周期为57.24s,小于一分钟。经现场实际应用,机器人搬运太阳能电池板系统完全符合位置要求和生产节拍的要求。     

伸缩式电动车太阳能充电器设计

通过分析市场上的太阳能充电器存在的问题,利用电脑桌键盘的推拉原理,设计了一种可伸缩的电动车太阳能充电器。采用两块电池板抽拉,增大了受热面积,并用液压动力的支撑杆和合页连接,适时调整充电器与太阳的夹角,提高太阳能的利用效率,具有较好的应用前景。     

太阳能电池板跟踪与除尘装置的设计

太阳能电池板接收光的角度和表面对光的透过率直接影响光-电转化率。随着使用时间的积累,电池板迎光面会逐渐的积累一层灰尘主要是无机物SIO2)和有机污染物(鸟粪等),既减弱了太阳能电池板对光的吸收,影响电池的发电量,也容易因"热岛效应"造成电池局部发热而损坏。综合比较实现追踪太阳的定时法、坐标法、光敏电阻光强比较等方法,以及自然雨水冲刷、人工擦拭(高空危险)、高压水枪清洁(浪费水资源)、定时电动自动清洗(结构复杂)等电池板除尘方法,我们设计了基于单片机电池板"定点定角度"的单轴自动跟踪系统。通过对地球绕太阳运行规律、纳米TiO2超亲水性和催化降解特性的讨论,进行了"跟踪装置"和"气体喷射装置"的结构设计;电池板表面涂覆纳米TiO2实现电池板的主动自洁,基于单片机实现电池板的高压风力被动除尘和"定点定角度"的单轴自动跟踪,提高了电池板的采光效率和光透过率,进而提高其光-电转化效率。     

基于创新训练的单相太阳能并网发电系统的研制

基于创新训练的单相太阳能并网发电系统,采用"太阳能电池板+并网型逆变器+交流负载等组成"技术,并通过云监控系统、太阳能追踪器等技术使太阳能发电系统达到最大电能输出目标。该系统在大学生创新训练中得到应用,并且取得了良好效果。     

防冻太阳能热水系统的设计与传热优化分析

太阳能作为一种无污染可持续使用的能源引起了广泛的关注和研究,并得到了广泛的应用。在热水器领域,太阳能热水器作为一种可有效利用免费能源的设备占据了大量的市场,为人们生活提供了很大的便利。与此同时,它也存在一些明显的不足,本文首先系统地分析了目前太阳能设备的不足之处,针对其中的问题设计了一种新型的防冻太阳能热水系统并详细地介绍了此系统的结构设计特点,对其传热过程进行分析,给出了温控设备的优化过程。     

二自由度太阳跟踪控制系统的设计与实现

针对光伏发电领域的太阳能利用率低,设计了以MSP430 G2553 MCU为控制核的太阳自动跟踪控制系统,其通过提高光伏板的有效受光面积以实现提高太阳能利用率的目的。系统由检测器、控制器和执行机构三部分组成,利用光敏电阻阵列构成的检测器,采集太阳光信号并经过调理电路的处理后,最终送入MCU控制器,通过其处理后产生PWM波,控制执行机构实现对太阳的自动跟踪。试验研究表明,该系统能够提高太阳能电池板的受光面积,并提高了太阳能利用率。     

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%。     

可调节太阳能电池板机构分析及运动仿真

根据探月工程航天器能源供应的要求,提出了一种具有3自由度的新型可调整航空航天器太阳能电池板的机构,采用2UU-UPU并联机构最为机构原型,对该机构的约束方程和位姿关系进行分析。首先,利用螺旋理论求解出并联机器人的自由度,并通过修正的Kutzbach-Grübler公式进行验证,推出了位置反解方程。在此基础上利用Adams软件对该机构进行了运动学仿真,将仿真结果与理论数值计算结果进行对比,从而验证了可调太阳能电池板机构数学建模的正确性与三维实体模型设计的合理性。     

热电制冷器对太阳能电池输出电压的影响

太阳能电池(photovoltaic,PV)长时间暴露在阳光下会使其表面温度迅速升高,从而降低其输出电压。为降低太阳能电池板的表面温度,对太阳能电池板背面装载的热电制冷器(thermoelectric cooler,TEC)进行了研究,测试其在不同室温下对太阳能电池板输出性能的影响。研究表明:当不含TEC且环境温度分别为26℃、29℃、33℃时,太阳能电池板的实验最大输出电压分别是2.32 V、2.25 V、2.20 V;加载TEC之后,在上述环境温度下太阳能电池板的最大输出电压分别为2.54 V、2.59 V、2.47 V,输出电压分别增加9.4%、15.1%、12.3%。因此在太阳能电池板中加载热电制冷器既可以增大输出电压,又可以避免因温度升高而降低太阳能电池板的寿命。     

基于反激拓扑的高效率太阳能微型单级并网逆变器

针对使用中央逆变器及组串式逆变器的光伏发电系统中整体太阳能转换效率不高的缺点,提出了将单个太阳能电池板连接一个小功率的逆变器以组成光伏系统,该系统能够使每个太阳能电池板都工作于最大功率点,针对该系统设计了基于反激拓扑的高效率单级并网逆变器,通过电流峰值控制,将太阳能电池板发出的直流电变换成与电网电压幅值匹配的正弦馒头波,再通过工作于工频状态下的晶闸管桥臂换相成正弦交流电,并人电网,锁相采用过零点检测法,最大功率点跟踪(MPPT)算法采用扰动法,给出了控制框图,并搭建了100 W的实验样机.研究结果表明,基于反激拓扑的单级并网逆变器与单个太阳能电池板组成的光伏系统可以有效地提高整个光伏发电系统的太阳能转换效率.     

基于新型并联机构的太阳自动跟踪装置

针对当前太阳能发电中使用的两轴太阳跟踪装置成本高、效率低、难以普及的问题,提出了一种低成本的新型并联机构的太阳跟踪装置。该装置使用了新型并联机构作为太阳能电池板的搭载平台,6自由度的位姿变化可以获得更高的跟踪精度。采用了通过将太阳能电池板重心与支架上的平台中心的牛眼轮固联,以牛眼轮做支点,牵引电池板边缘的引线改变太阳能电池板位姿的方法,所需力矩极小,可以降低跟踪能耗,获得更多的有效电量输出。实验结果表明,该装置具有跟踪精度高、驱动能耗低等优点;在同等条件下,该装置与典型两轴太阳跟踪装置相比其电机驱动能耗可以降低70％以上。     

新型纳米天线能捕获超过90%的光能量

<正>目前的太阳能电池板利用太阳能效率很低,只能利用所获得光源的约20%。据美国物理学家组织网5月17日(北京时间)报道,美国密苏里大学工程人员开发出一种柔软的太阳能薄片,能捕获超过90%的光能量,并计划在5年内制造出可用于消费领域的样机。相关设计与制造过程在《太阳能工程》杂志上有详细介绍。该设备是一种纳米天线电磁收集器(nan antenna electromagnetic collectors,NECs),能收集太阳光谱中的中红外光和可见光,而中红外波长是传统光伏太阳能电池无法利用的。最初设计NECs的理念就     

以色列开发出高效智能太阳能电池板

2009年10月17日，以色列前沿太阳能公司宣布开发出一种智能太阳能电池板，不仅可比传统太阳能电池板多提供25％的能量，还可有效解决现有太阳能系统面临的监控与安全方面的困扰。