太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展蓬勃，但目前光伏應(yīng)用系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率卻普遍低下，致使其發(fā)展深受影響。采用太陽自動(dòng)跟蹤技術(shù)可以大大提高太陽能的轉(zhuǎn)換效率，故本文就太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)基于七點(diǎn)法太陽定位器的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)以有效提高其轉(zhuǎn)換效率。本文闡述了七點(diǎn)法太陽定位器的工作原理，并對(duì)其精度進(jìn)行分析，且推導(dǎo)出基于七點(diǎn)法太陽定位器跟蹤系統(tǒng)的控制模型和傳遞函數(shù)，該系統(tǒng)具有跟蹤范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便等優(yōu)點(diǎn)。
　　 針對(duì)太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的性能特點(diǎn)及要

2、求，本文設(shè)計(jì)出單片機(jī)控制的機(jī)械部分與控制部分。其中，機(jī)械部分采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)高度角和方位角的跟蹤，且跟蹤裝置中設(shè)有限位開關(guān)以便每日跟蹤裝置復(fù)位時(shí)在碰到限位開關(guān)后單片機(jī)能收到中斷信號(hào)，致使步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)而完成復(fù)位;對(duì)單片機(jī)控制部分進(jìn)行軟、硬件設(shè)計(jì)并進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)試，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集風(fēng)速傳感器、七點(diǎn)法定位器信息及實(shí)時(shí)顯示時(shí)間功能。
　　 為保護(hù)裝置免受破壞，特設(shè)置風(fēng)速傳感器，當(dāng)環(huán)境風(fēng)速達(dá)到8級(jí)，風(fēng)速持續(xù)5分鐘以上時(shí)，系統(tǒng)不

3、跟蹤;環(huán)境風(fēng)速減弱或停止5分鐘以上時(shí)，系統(tǒng)恢復(fù)跟蹤。
　　 控制方式采用光電式和時(shí)鐘式相結(jié)合的方式，并限定了跟蹤時(shí)間，而跟蹤時(shí)間可根據(jù)地區(qū)不同有軟件方便改寫。七點(diǎn)法太陽定位器首先采集環(huán)境光輻照量，若光輻照量大于設(shè)定值，采用光電式跟蹤，否則采用時(shí)鐘式跟蹤，兩種跟蹤模式自動(dòng)切換，相互配合，該跟蹤系統(tǒng)克服了易受天氣影響，誤差累積等缺點(diǎn)，能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)跟蹤，提高了太陽能利用率，節(jié)約了能源，而且成本較低，可廣泛應(yīng)用于太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)中，具