汽車充電樁對于電動汽車的發(fā)展至關(guān)重要,目前大多數(shù)充電樁使用電網(wǎng)供電,電能通常由傳統(tǒng)燃料燃燒所得,不符合電動汽車節(jié)能環(huán)保的初衷。因此對于太陽能充電樁的研究越來越多,其中大都通過跟蹤太陽來提高光伏板陽光采集效率。本文在分析了國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、光電跟蹤技術(shù)、光伏充電技術(shù)以及MPPT算法,研發(fā)了一種適用于太陽能充電樁的光伏自動跟蹤系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要由光強測量模塊、控制終端、光伏充電模塊、通信模塊以及云端監(jiān)控系統(tǒng)組成。通信模塊分為本地通信和遠程通信,本地通信使用Zigbee技術(shù)完成光強測量模塊與光伏充電模塊向控制終端傳遞數(shù)據(jù)的功能,終端根據(jù)接收到的跟蹤數(shù)據(jù)控制電機進行光伏板角度調(diào)整;遠程通信通過4G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)控制終端與云端監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互,監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)完成信息監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲和遠程控制等工作。本文在研究了常見光電檢測模塊后研制了一種檢測陽光照射方向與光伏板垂直方向偏離角的光強測量模塊。通過不同距離排列的多組光敏電阻陣列檢測陽光的偏轉(zhuǎn)角度,實現(xiàn)了對太陽位置的準確跟蹤,提升了光伏板的陽光采集效率。針對光伏電池輸出特性受環(huán)境影響較大,增加輸出電壓無法確保提高輸出功率的問題。本研究創(chuàng)新... 

【文章來源】：浙江科技學(xué)院浙江省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)

浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計9點的某一時刻，通過由太陽運動規(guī)律得出的角度算法可以計算得出該時刻的太陽高度角和方位角，以此表示陽光的入射角度[36-37]。為了準確描述太陽相對地球的所在位置，天文學(xué)中通常使用天球坐標系表示天體與地球的相對位置。圖2-2地平坐標系如上圖2-2所示為天球坐標系中用于表示一天內(nèi)太陽相對于地面的高度角與方位角的地平坐標系。圖中以假想情況例舉早上8點和下午13點的高度角與方位角情況。地平圈即觀測者所在地平面無限延展后與天球（以地球質(zhì)心為中心，任意長為半徑的用于描述天體相對地球位置的假想球體）相交后的一個平面圓；從觀測者位置作與地平圈垂直的直線，能得到該直線與天球的兩個交點，位于地平圈以上的稱為天頂（即Z點），位于地平圈以下的稱為天底（即Z點）。在地平坐標系中，以地平圈中心點為圓點，通過Z和Z兩點可以做無數(shù)的圓，這些圓稱為地平經(jīng)圈，圖中也稱方位圈；以Z、Z連線上的點為圓心作平行于地平圈的圓稱為地平緯圈，圖中也稱高度圈，同一高度圈上各點的太陽高度角相等。將太陽當作一點與地平圈的圓心相連所得連線與地平圈的夾角就是太陽高度角，即圖中假想時間8:00時的角θ1和13:00時的角θ2。地平經(jīng)圈中經(jīng)過N、S兩點的圓也稱為子午圈，以N點為中心的半圈稱為子圈，以S點為中心的半圈稱為午圈。子圈是計算太陽方位角時的起始面，在起始面上時方位角為0°，按順時針方向旋轉(zhuǎn)，各地平經(jīng)圈的方位角逐漸增大直至360°。因此圖中υ1為8:00

浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計10時的太陽方位角，13:00時的方位角則為360°-υ2。（1）太陽高度角θ的計算公式[38]：coscoscossinsinsin（式2-1）如式2-1所示，σ表示該地區(qū)緯度，δ表示赤緯角，ω表示太陽時角。（2）太陽方位角υ的計算公式：coscossinsinsincos（式2-2）cossincossin（式2-3）式2-2與式2-3均可用于計算太陽方位角。（3）太陽時角ω與赤緯角δ的計算圖2-3時角坐標系如上圖2-3所示為天球坐標系中常用于表示太陽時角與赤緯角的時角坐標系。主要由子午圈與天赤道平面組成，天赤道即地球上赤道平面無限向外延展后與天球相交得到的圓平面[39-40]。太陽時角ω為太陽投影在天赤道上的點與圓心點O相連所得連線與線OQ的夾角。赤緯角δ為太陽與天赤道平面圓心之間的連線與天赤道平面的夾角。由于地球自轉(zhuǎn)一周360°為24小時，因此以正午12時太陽時角ω為0°，每相隔一小時就變化15°，上午為遞減，下午為遞增[41]。因此太陽時角計算公式為：15)12(tH（式2-4）但是由于人們平時采用的是時區(qū)劃分后的地方時，與真實檢測太陽方位地點

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種變步長擾動觀察法在光伏MPPT中的應(yīng)用[J]. 張光明,劉毅力,馬龍濤,葉炳均.  西安工程大學(xué)學(xué)報. 2019(04)
[2]復(fù)雜多峰情況下光伏電池建模與仿真[J]. 傅文珍,熊遠生.  嘉興學(xué)院學(xué)報. 2019(06)
[3]抽水蓄能機組數(shù)字雙胞胎(運維檢修)研究及實施[J]. 華應(yīng)強,王啟發(fā).  黑龍江水利科技. 2019(06)
[4]基于等效燃油消耗最小算法的并聯(lián)式混合動力卡車控制策略[J]. 張靜,于浩.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(18)
[5]基于MySQL數(shù)據(jù)庫的索引優(yōu)化研究[J]. 郭冰.  信息與電腦(理論版). 2019(12)
[6]校準式太陽能跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張卉,朱武,宋思遠,鄧安全.  實驗室研究與探索. 2019(04)
[7]基于改進型變步長電導(dǎo)增量法的光伏最大功率跟蹤控制[J]. 夏一峰,許健偉,朱金榮.  電氣技術(shù). 2019(03)
[8]Modbus TCP的安全機制研究與實現(xiàn)[J]. 羅旋,李永忠.  信息技術(shù). 2019(01)
[9]基于TCP協(xié)議的Android模擬器間通信在教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]. 許姍姍.  長春師范大學(xué)學(xué)報. 2018(12)
[10]基于STM32的智能指紋考勤管理系統(tǒng)[J]. 黃漫,張益飛,李剛.  電子制作. 2018(21)

博士論文
[1]光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究[D]. 徐曉冰.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[2]反射聚光利用太陽能的基礎(chǔ)理論與實驗研究[D]. 江守利.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的定日鏡控制系統(tǒng)研究[D]. 李明宇.西安理工大學(xué) 2019
[2]ZigBee路由算法研究及路燈智能照明系統(tǒng)應(yīng)用[D]. 胡世界.南昌航空大學(xué) 2019
[3]蓄電池光伏充電控制裝置設(shè)計[D]. 孫士達.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[4]基于DSP的電動汽車充電樁充電系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 萬煜堃.安徽理工大學(xué) 2018
[5]太陽能電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 張國棟.山東理工大學(xué) 2018
[6]槽式太陽能精準自動追光系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 魏建新.湖南大學(xué) 2017
[7]基于Arduino的太陽跟蹤器研究設(shè)計[D]. 李相俊.西南交通大學(xué) 2017
[8]基于Modbus的數(shù)控系統(tǒng)監(jiān)控功能設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 侯遠.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院沈陽計算技術(shù)研究所) 2017
[9]面向光源角度傳感器的智能檢測儀器設(shè)計及應(yīng)用[D]. 張文霞.杭州電子科技大學(xué) 2017
[10]面向IDC的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)研究[D]. 周晉德.北京郵電大學(xué) 2017



本文編號：3372364