太陽(yáng)能是一種非常具有開(kāi)發(fā)潛力的能源,為了解決能源危機(jī)、實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展,世界各國(guó)都在積極的開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能資源。在可持續(xù)發(fā)展能源中,光伏系統(tǒng)倍受矚目,并且發(fā)展迅猛。然而,我國(guó)的光伏系統(tǒng)的光伏跟蹤技術(shù)比較落后,主要使用的是平板固定式發(fā)電系統(tǒng),由于存在余弦效應(yīng),跟蹤裝置沒(méi)有全天候跟蹤太陽(yáng),光伏系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率較低。為了提高太陽(yáng)能的利用率,本文開(kāi)發(fā)了一套基于LabVIEW和單片機(jī)的太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)可以使太陽(yáng)光線和太陽(yáng)能電池板時(shí)刻保持垂直,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、跟蹤精度高,有很高的使用價(jià)值。 該系統(tǒng)以PC機(jī)為核心,通過(guò)LabVIEW作為上位機(jī)編程軟件,在考慮天氣的情況下,設(shè)計(jì)了一種太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光電跟蹤相結(jié)合的混合跟蹤裝置。本論文首先通過(guò)TSL2561判斷天氣的陰晴,在確定陰天、晴天、多云的天氣情況下,跟蹤系統(tǒng)采取相應(yīng)的跟蹤方式,并且兩種跟蹤方式可以根據(jù)天氣的情況自行切換,在提高太陽(yáng)能利用率的同時(shí),也使得跟蹤系統(tǒng)更加穩(wěn)定。 根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光電跟蹤相結(jié)合的跟蹤方法,設(shè)計(jì)了一套高度角和方位角跟蹤的雙軸跟蹤系統(tǒng)。選擇0SQ50-IT四象限光電二極管探測(cè)器來(lái)進(jìn)行太陽(yáng)方位的檢測(cè),使跟蹤機(jī)構(gòu)精確跟蹤太陽(yáng),對(duì)該傳感器的光斑尺寸、太陽(yáng)的入射角、跟蹤精度等參數(shù)進(jìn)行了分析�；谏衔粰C(jī)LabVIEW、下位機(jī)單片機(jī)的方式完成了太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),主要包括：陰晴判斷模塊、太陽(yáng)方位檢測(cè)模塊、上位機(jī)和下位機(jī)通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、高度角和方位角步進(jìn)電機(jī)控制模塊。完成了太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),主要包括：人機(jī)界面、主控制、上位機(jī)和下位機(jī)通訊、陰晴判斷、光強(qiáng)采集、高度角和方位角步進(jìn)電機(jī)控制、太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤、光電跟蹤、限位開(kāi)關(guān)和回基準(zhǔn)位置程序設(shè)計(jì)。 最后,分別對(duì)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡算法、TSL2561陰晴判斷、太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤、光電跟蹤、混合跟蹤進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡算法和陰晴判斷的有效性和可行性,以及太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光電跟蹤的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。本課題設(shè)計(jì)的基于LabVIEW和單片機(jī)的太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)的自動(dòng)跟蹤,使太陽(yáng)的入射光線和太陽(yáng)能電池板基本保持垂直。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TK513.4;TP277

【參考文獻(xiàn)】

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9 鄭小年,黃巧燕;太陽(yáng)跟蹤方法及應(yīng)用[J];能源技術(shù);2003年04期

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3 胖瑩;基于STM32的太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D];燕山大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2611192