太阳能电池自动跟踪系统的研制

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1、太阳能电池自动跟踪系统的研制太阳能电池自动跟踪系统的研制.txt19“明”可理解成两个月亮坐在天空，相互关怀，相互照亮，缺一不可，那源源不断的光芒是连接彼此的纽带和桥梁！人间的长旅充满了多少凄冷孤苦，没有朋友的人是生活的黑暗中的人，没有朋友的人是真正的孤儿。本文由俸天承运贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。电子工程师计算机应用Vol.27No.12　2001ΞΞΞ太阳能电池自动跟踪系统的研制DevelopmentoftheAutomaticTrackingSystemforSolarCell北方工业大

2、学工学院　(北京100041)　　张常年　赵红怡　吕　原【摘　要】　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。关键词:光伏,单片机,模数转换【Abstract】Thesystemisbasedonchipmicrocomputer,samplingthevoltagesignals　ofsillionbytheCOMSchipofmodulus.Thesoftwareisusedtoanalyzethesesignalsan

3、dgivesinstructionstocontroltheelectromotorsandmakethebatteryboardrevolve,sothatthesystemcantrackthesunandiprovethepowerefficiency.mKeywords:photovoltaic,chipmicrocomputer,ADconversion1　引　言随着社会经济的发展,能源和资源的消耗速度越来越快。节约能源,保护环境已经成为人类可持续发展的必要条件,人们的注意力正转向再生能源的利用和开发,太阳能发电已成为全球发展速度最快的技术。

4、国内外目前已有了很多光伏电站,这些光伏电站的太阳能电池板阵列基本上都是固定的,没有充分利用太阳能资源,发电效率低下,制约了大规模电站的发展。太阳能发电在我国多采用弹簧储能跟踪式、传感器跟踪式的系统,发电成本还很高,不利于跟踪系统的推广与发展。提高发电效率是降低成本的捷径,我们开发的太阳能电池自动跟踪系统,使太阳能电池板始终对着太阳,保持最大的发电效率,具有成本低、免维护等优点,有较好的推广应用价值。时作出调整,以保证系统的正常运行;(3)协调太阳能电池板、蓄电池、逆变器等设备,取代计算机控制系统的工作,构成光伏系统的核心。太阳能电池自动追踪系统主要分为

5、机械部分和控制部分。机械部分主要由电池板支架,底座和直流电机构成,机械装置由电机驱动,可以使电池板在水平方向上的360°和垂直方向上的0～85°之间自由旋转;控制部分主要由单片机系统构成,单片机系统具有成本低,智能化程度高,扩展性强等优点,由8051和0809构成的单片机系统配合内部的逻辑芯片和外围的电路元件,实现对太阳能电池板的控制。系统工作原理如图2所示。2　系统的构成与工作原理光伏系统的本质就是太阳能发电系统,主要由太阳能电池板阵列、计算机控制系统、全自动跟踪控制器、蓄电池组、逆变器、配电柜等组成。其核心是计算机控制系统和全自动跟踪控制器。普通固

6、定式光伏电站的发电效率过于低下,跟踪式光伏系统可以提高发电效率50%以上,图1是跟踪模式与非跟踪模式采样光强的对比。全自动跟踪控制器主要有以下几个功能:(1)实时控制太阳能电池板的方向与仰角,实现对太阳能的跟踪;(2)根据外界的信息,对整个系统进行监控,适Ξ收稿日期:2001—10—08ΞΞ北京市教育委员会科技发展计划资助项目图1　跟踪模式与非跟踪模式采样光强的对比系统进入工作状态后,控制水平方向的电机将处于旋转状态,8051将对0809采样进来的电压信号进行判断。电池板可能朝向太阳旋转,也可能背向太阳旋转,所以电压也有增大和减小两种可能。26?张常年

7、,等:太阳能电池自动跟踪系统的研制判断,自动开启或关闭跟踪模式,这样可以防止夜间无意义的跟踪,减少电池的消耗。单片机系统的功耗在一瓦左右,夜间单片机系统可继续开启,不会浪费电池太多的电力,天亮后阳光增强时,系统将自行启动,完全不需要人为干预,当然也可以手动关闭单片机系统,节省电力。蓄电池可随时提供照明或工农业用电,当蓄电池电压低于一定值时,系统将发出警报,并自动切断供电电路,以满足自身需要。单片机系统由电机电源统一供电。电池参数由电压传感器采集。还可以根据需要,增加温度传感器、光强传感器、风力传感器等多种传感装置。太阳能电池板有两个自由度,控制机构将分

8、别对X、两方向进行调整。单片机加电复位后,X方Y向将处于旋转状态,8051将对0809采样进来