【摘要】：太陽能作為一種綠色、清潔,可持續(xù)的發(fā)展能源,成為當(dāng)今世界各國努力探索并開發(fā)的新能源,但太陽能本身存在一些缺陷,限制了人們對(duì)太陽能的利用和開發(fā)。太陽能光伏跟蹤控制系統(tǒng)的研究,能夠提高對(duì)太陽能的利用效率、促進(jìn)光伏電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,緩解能源壓力�；诖�,本文設(shè)計(jì)了一款基于立柱式的雙軸太陽跟蹤控制系統(tǒng),并從以下幾個(gè)方面展開了研究工作： (1)設(shè)計(jì)跟蹤裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu),機(jī)械部分為提高太陽能的使用效率,本文設(shè)計(jì)了一種立柱式雙軸跟蹤裝置,該裝置包括兩個(gè)自由度,可在方位角和高度角上對(duì)太陽進(jìn)行跟蹤,方位角由步進(jìn)電機(jī)控制,高度角由電動(dòng)推桿控制。控制部分為提高跟蹤精度采用視日運(yùn)行軌跡跟蹤與光電跟蹤這兩種跟蹤方式相結(jié)合。 (2)設(shè)計(jì)控制模塊的硬件電路,針對(duì)機(jī)械部分和控制部分的功能要求,對(duì)硬件電路進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì),包括信號(hào)處理電路、LCD顯示電路、中斷按鍵電路、電流檢測電路、GPS信息接收電路、限位電路、最大功率跟蹤電路、電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)電路。研究了視日運(yùn)行軌跡跟蹤的計(jì)算方法,給出了光電跟蹤方式的具體跟蹤策略。對(duì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括太陽自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)主程序、視日運(yùn)行跟蹤子程序,光電跟蹤子程序,最大功率點(diǎn)跟蹤子程序及實(shí)現(xiàn)各個(gè)子模塊的功能。驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)太陽高度角和方位角進(jìn)行跟蹤轉(zhuǎn)動(dòng),最后總結(jié)了跟蹤系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因,并提出了系統(tǒng)改進(jìn)方案。 通過以上研究工作,基本完成了太陽跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明：該控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,能確保太陽能電池板在誤差允許范圍內(nèi)與太陽光線基本保持垂直,實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽光線的全天候自動(dòng)跟蹤,提高了太陽能的接收效率。
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM615

【參考文獻(xiàn)】

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