光伏陣列雙軸跟蹤系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、工業(yè)的快速發(fā)展過度消耗化石能源，能源緊缺問題越來越嚴(yán)重，加速開發(fā)利用以太陽能為主的可再生能源已成為人們的共識。本文主要內(nèi)容是研究光伏陣列雙軸跟蹤系統(tǒng)，目的是使光伏陣列能夠與太陽的輻射光線保持實時垂直的關(guān)系，充分利用太陽的輻射光照提高光伏發(fā)電的效率。
　　論文以STC89C52RC單片機作為控制器，采用四象限光敏電阻分壓器太陽位置檢測和雙軸結(jié)構(gòu)來研究如何使光伏陣列垂直接收太陽的輻射光線。用PCF8591P模數(shù)轉(zhuǎn)換采集光敏電阻的電壓，

2、將電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。利用單片機的定時器和中斷發(fā)出PWM脈沖驅(qū)動舵機轉(zhuǎn)動，一個舵機完成俯仰軸跟蹤，另一個舵機完成方位軸跟蹤。雙軸跟蹤系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)用兩個 SG90模擬舵機來帶動光伏陣列轉(zhuǎn)動，根據(jù)四象限光敏電阻的電壓差是否在允許誤差內(nèi)確定光線是否垂直照射到光伏陣列上?？紤]實際光伏發(fā)電在白天雨天的情況下還能發(fā)出一部分電，系統(tǒng)加入了雨滴傳感器來識別雨天，能夠在白天雨天的情況下由雙軸跟蹤變成固定安裝光伏陣列的模式，不再跟蹤尋光，節(jié)約了跟蹤系

3、統(tǒng)的能耗。當(dāng)雨滴傳感器上沒有雨滴時能夠自動轉(zhuǎn)入跟蹤的模式。雙軸跟蹤系統(tǒng)還加入了光敏電阻來識別黑夜，當(dāng)光伏陣列雙軸跟蹤系統(tǒng)在黑夜時，不再啟用跟蹤模式。
　　雙軸跟蹤的硬件包括總體設(shè)計、雙軸跟蹤控制模塊設(shè)計、四象限光敏電阻分壓器太陽位置檢測設(shè)計、雨滴傳感器和光敏電阻識別天氣設(shè)計、舵機驅(qū)動電路設(shè)計。系統(tǒng)軟件采用模塊化編程，將整個系統(tǒng)分為總體流程設(shè)計、模數(shù)轉(zhuǎn)換流程設(shè)計、雨滴傳感器識別雨天流程設(shè)計、尋光跟蹤流程設(shè)計等部分。最后在實驗室的條件