时控法光伏发电智能追日系统的研究.pdf

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1、机械设计与制造第9期172MachineryDesign&Manufacture2013年9月时控法光伏发电智能追日系统的研究陈玉洁，马西沛．一，赵佳庆，一，王士涛(I．东华大学机械学院，上海201620；2．上海电机学院机械学院，上海200245；3．上海大学机电工程与自动化学院，上海200245；4．上海聚恒太阳能有限公司，上海200436)摘要：为了提高太阳能的利用率，设计并制作了一套基于时控法的光伏发电智能追日系统。首先，对光伏发电智能追日系统的整体结构进行了分析和设计。然后，详细设计了该系统中的双轴跟踪机构，实现太

2、阳能板在水平方向的360。和在垂直方向的90。自由旋转。最后，在对时控法算法研究的基础上，设计了系统控制程序，实现了智能追日系统的自动控制。通过实验测试，所设计的智能追日系统达到了预期的性能指标，对提高太阳能的利用率有重要的现实意义，关键词：追日系统；双轴；结构设计；时控法中图分类号：TH16；TK574文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)09—0172—03ResearchofAutomaticSun——TrackSystemwithTimeControlMethodCHENYu-jie，MAXi—pei

3、一，ZHAOJia-qing，WANGShi-tao(1．CollegeofMechanicalEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiDianjiUnive~ity，Shanghai200245，China；3．SchoolofMechatronicEngineeringandAutomation，ShanghaiUniversity，Shanghai200245，China；4．S

4、hanghaiSuntrixCompanyLtd．，Shanghai200436，China)Abstract：Inordertoimprovethesolarponels’efficiencyofreceivingsolarpower．Ⅱnewkindofsolartrackingsystembased01timecontrolmethod∞designed．Fi~t@．theoverallarchitectureofthissystemWOSanalyzedanddesignedaccordingtoitscharact

5、ers．Then．thereisadet~ledexplanationforthesun-tracksystemmachinerywhichimplementedthesolarpanelrotatingfreedominthehorizontaldirectionof360。andtheverticaldirectionof90。．Atlast，basedontimecontrolmethodthecontrolprogramW(LSdesignedwhichmadethesystemworkautomatically．T

6、hetestsShowthatthesun——trackingsystemcanreachth8expectedtargetsandhasimpoaantpracticalsignifwanceforimprovingtheutilizationofsolarenergy．KeyWords：Sun-TrackSystem；TwoAxes；StructuralDesign；TimeControlMethod1引言在新能源发展巾，太阳能发电储量丰富，无污染，因此太阳能的开发利用具有重大的现实意义。在太阳能电池板发电相同的条件下，

7、采用自动追踪发电设备要比同定发电设备的发电量提高35％⋯。目前，市场L作为商用的太阳自动追踪系统较少，且精度较高的自动追踪系统，多采用精密光学器件，价格昂贵、跟踪速度慢，多用存科研、航天、测控、天文等高端场合，不适用于商用民用产品配套使用。而现有的采用光电晶体管的民用产品精度较差，大约(3~4)。的误差，故障率较高。开发一种价格低廉、性能可靠、适用于小型光伏发电系统的商用太阳自动追踪系统日趋重要。图1智能追日系统结构框图2智能追日系统的整体设计Fig．1TheStructureDiagramof光伏发电智能追日系统主要由双轴

8、机械跟踪系统、角度反theSun—TrackSystem馈系统、GPS定位系统、风力检测模块和单片机控制系统组成，2．1双轴跟踪机械结构其结构，如图1所示。机械部分采用双轴跟踪方法，实现对太阳光的高度角和入来稿日期：2012-11一叭基金项目：中央高校基本科研业务经费(11D10304)；