【摘要】：如今能源問題日益嚴(yán)峻,新能源尤其是太陽能的開發(fā)引起了各國的重視。我國光伏電站的裝機容量逐年增長,但電站清潔維護(hù)設(shè)備不完善,缺乏光伏組件的清洗高效、低成本的機械設(shè)備,光伏板表面積灰不能及時清洗會極大影響發(fā)電效率。本文為解決光伏組件的清洗問題,研究設(shè)計具有對光伏組件清洗功能的電動工程車輛。首先,對車輛的設(shè)計分為機械臂、行駛電機、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電池管理等部分進(jìn)行研究。根據(jù)清洗工作的要求,設(shè)計了車載清洗機械臂,建立機械臂的運動模型選擇直流伺服電機對機械臂進(jìn)行驅(qū)動。結(jié)合車輛選用的雙電機輪邊驅(qū)動的特點,對車輛行駛的轉(zhuǎn)向過程構(gòu)建了 Ackermann-Jeantand轉(zhuǎn)向模型,采用前輪轉(zhuǎn)向,后輪驅(qū)動的方法,設(shè)計了車輛的電動差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。研究各類電動工程車輛之后,選擇廣泛應(yīng)用的永磁同步電動機作為車輛行駛的驅(qū)動電機。并對車輛行駛動力學(xué)進(jìn)行建模,通過設(shè)計的電機的功率匹配方法,選擇了滿足車輛負(fù)載要求的電機型號。選用磷酸鐵鋰電池作為車輛的能量源,根據(jù)車輛的最大功率,計算車載電池的容量。介紹了電池管理系統(tǒng)基本原理和四大主要功能,分析磷酸鐵鋰電池特性曲線和等效電路圖后,在Matlab建立電池模型估算電池的荷電狀態(tài)。最后,針對車輛行駛的驅(qū)動電機,即永磁同步電機的控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。根據(jù)電機學(xué)的知識得到電機的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計了基于SVPWM調(diào)制技術(shù)的電機矢量控制系統(tǒng)。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,通過對模型得到的輸出結(jié)果分析,利用模糊控制算法進(jìn)行優(yōu)化,最終的仿真結(jié)果驗證了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性滿足車輛要求。采用TMS320F2812DSP來完成電機控制器的硬件設(shè)計,并利用EPEC控制器建立整車控制系統(tǒng)。
【圖文】：

等后勤建設(shè)比較完善。因此通常采用板上機器人清洗或電簾除塵清洗的方式對光逡逑伏組件進(jìn)行清洗。但是這種設(shè)備不具備越板清洗的功能，在遇到光伏面板之間存逡逑有間隙的情況，仍需借助其他設(shè)備。圖１．１展示的是Ｅｃｏｐｐｉａ公司的產(chǎn)品。逡逑圖１．１邋Ｅｃｏｐｐｉａ公司的生產(chǎn)的清洗機器人逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｅｃｏｐｐｉａ＇ｓ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｃｌｅａｎｉｎｇ邋ｒｏｂｏｔ逡逑圖１．２邋ＵＥＭＭＥ公司生產(chǎn)的清洗機械逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｌｅａｎｉｎｇ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ邋ｐｒｏｄｕｃｅｄ邋ｂｙ邋ＵＥＭＭＥ逡逑大部分情況下光伏電站采用具有清洗機械臂的車輛設(shè)備來實現(xiàn)對光伏組件的逡逑清洗，，本文設(shè)計的工程車輛同屬于此類型。典型產(chǎn)品ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ由意大利逡逑ＵＥＭＭＥ公司生產(chǎn)。該設(shè)備通過工程車輛的駕駛員對車載機械臂的控制實現(xiàn)，因逡逑為具有自助行走能力和高自由度的機械臂，對不同地區(qū)的光伏電站的均具有很強逡逑３逡逑

等后勤建設(shè)比較完善。因此通常采用板上機器人清洗或電簾除塵清洗的方式對光逡逑伏組件進(jìn)行清洗。但是這種設(shè)備不具備越板清洗的功能，在遇到光伏面板之間存逡逑有間隙的情況，仍需借助其他設(shè)備。圖１．１展示的是Ｅｃｏｐｐｉａ公司的產(chǎn)品。逡逑圖１．１邋Ｅｃｏｐｐｉａ公司的生產(chǎn)的清洗機器人逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｅｃｏｐｐｉａ＇ｓ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｃｌｅａｎｉｎｇ邋ｒｏｂｏｔ逡逑圖１．２邋ＵＥＭＭＥ公司生產(chǎn)的清洗機械逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｌｅａｎｉｎｇ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ邋ｐｒｏｄｕｃｅｄ邋ｂｙ邋ＵＥＭＭＥ逡逑大部分情況下光伏電站采用具有清洗機械臂的車輛設(shè)備來實現(xiàn)對光伏組件的逡逑清洗，本文設(shè)計的工程車輛同屬于此類型。典型產(chǎn)品ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ由意大利逡逑ＵＥＭＭＥ公司生產(chǎn)。該設(shè)備通過工程車輛的駕駛員對車載機械臂的控制實現(xiàn)，因逡逑為具有自助行走能力和高自由度的機械臂，對不同地區(qū)的光伏電站的均具有很強逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM615

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本文編號：2690715