本文關(guān)鍵詞：模擬光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：看過(guò)2014年巴西世界杯的人們肯定不會(huì)忘記每場(chǎng)球賽都會(huì)出現(xiàn)在球場(chǎng)四周的八個(gè)中文漢字:“中國(guó)英利,光伏入戶”。這是我國(guó)光伏代表企業(yè)英利綠色能源控股有限公司的廣告語(yǔ),這句廣告詞向全世界揭示了光伏技術(shù)普及的必然趨勢(shì)與廣闊前景。在推廣光伏發(fā)電的過(guò)程中,如何最大限度地提高太陽(yáng)能的利用率已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。無(wú)論是從能量轉(zhuǎn)換的角度還是接收效率的角度,對(duì)太陽(yáng)能利用率的提高已取得了較大的進(jìn)步。然而,技術(shù)的進(jìn)步必須以人才作為核心,光伏發(fā)電的推廣過(guò)程需要光伏型人才的培養(yǎng),這對(duì)光伏教學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了一定的要求。本文在深入研究了太陽(yáng)角度變化的理論依據(jù)和光伏跟蹤的控制方式的前提下,搭建了模擬太陽(yáng)光源和光伏跟蹤系統(tǒng)相結(jié)合的智能控制平臺(tái),為光伏教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了硬件基礎(chǔ)。在模擬太陽(yáng)光源方面,通過(guò)設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與智能控制模塊,將太陽(yáng)光源在一天內(nèi)東升西落的過(guò)程縮短在可控的時(shí)間范圍內(nèi),并實(shí)現(xiàn)了模擬光源運(yùn)行方向和光強(qiáng)變化的無(wú)線遙控。在光伏跟蹤方面,采用低功耗控制電路實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能板的雙軸跟蹤,使太陽(yáng)能電池板與模擬太陽(yáng)光源的入射光相垂直。其中整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)采用SolidWorks進(jìn)行三維建模與動(dòng)畫仿真,控制模塊采用基于單片機(jī)的低功耗電路控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和模擬光源的亮度。本課題首先介紹了光伏跟蹤的研究目的與研究現(xiàn)狀,完成了光伏跟蹤的可行性分析,接著進(jìn)行了模擬光源的設(shè)計(jì),再對(duì)整個(gè)智能控制平臺(tái)進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),并進(jìn)行了執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電路板的制作加工,最后進(jìn)行了整個(gè)智能平臺(tái)的組裝和調(diào)試。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試達(dá)到了預(yù)設(shè)的功能和理想的跟蹤精度,為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供了前端設(shè)計(jì)模型,也為光伏教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)可視化的智能控制平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】：光伏跟蹤 模擬光源 單片機(jī) 機(jī)械建模
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-15
• 1.1 光伏智能控制平臺(tái)的研究目的9-10
• 1.2 光伏發(fā)電及跟蹤系統(tǒng)概述10-12
• 1.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介10-11
• 1.2.2 光伏跟蹤方案簡(jiǎn)介11-12
• 1.3 光伏跟蹤系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國(guó)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究與發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.4 課題的主要內(nèi)容和意義14-15
• 第二章 光伏跟蹤可行性研究15-21
• 2.1 光伏電池工作原理15-16
• 2.2 光伏電池的絨面技術(shù)16-17
• 2.3 太陽(yáng)光輻射量與光伏跟蹤的關(guān)系17-20
• 2.3.1 太陽(yáng)輻射量的計(jì)算17-18
• 2.3.2 太陽(yáng)光輻射量與入射角的關(guān)系18-19
• 2.3.3 太陽(yáng)光輻射量與光伏跟蹤的關(guān)系19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 模擬太陽(yáng)設(shè)計(jì)21-32
• 3.1 模擬太陽(yáng)光源的選擇21-24
• 3.1.1 太陽(yáng)光譜的能量分布21-22
• 3.1.2 模擬太陽(yáng)光源的通用標(biāo)準(zhǔn)22
• 3.1.3 光源的選擇22-24
• 3.2 太陽(yáng)運(yùn)行軌跡分析24-30
• 3.2.1 觀測(cè)坐標(biāo)的選擇25-27
• 3.2.2 太陽(yáng)運(yùn)行軌跡的計(jì)算27
• 3.2.3 太陽(yáng)運(yùn)行軌跡的仿真27-30
• 3.3 本章小結(jié)30-32
• 第四章 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)32-43
• 4.1 設(shè)計(jì)平臺(tái)介紹32-33
• 4.2 總體設(shè)計(jì)方案33-34
• 4.3 材料選型34-37
• 4.3.1 機(jī)構(gòu)材料的選型34-35
• 4.3.2 太陽(yáng)能板的選型35
• 4.3.3 電機(jī)的選型35-37
• 4.4 核心部件設(shè)計(jì)37-40
• 4.4.1 軌道裝配體的設(shè)計(jì)37-38
• 4.4.2 光源小車裝配體的設(shè)計(jì)38-39
• 4.4.3 光伏跟蹤支架的設(shè)計(jì)39
• 4.4.4 傳感器探頭的設(shè)計(jì)39-40
• 4.5 總裝配體的實(shí)現(xiàn)40-42
• 4.6 本章小結(jié)42-43
• 第五章 硬件設(shè)計(jì)43-56
• 5.1 整體設(shè)計(jì)方案43-44
• 5.2 電機(jī)控制模塊硬件設(shè)計(jì)44-51
• 5.2.1 主控制模塊44-47
• 5.2.2 光敏傳感電路47-48
• 5.2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路48-49
• 5.2.4 水平傳感電路49-50
• 5.2.5 小車調(diào)速電路50
• 5.2.6 電源電路50-51
• 5.3 調(diào)光模塊硬件設(shè)計(jì)51-54
• 5.3.1 遙控發(fā)射電路51-52
• 5.3.2 遙控接收電路52-53
• 5.3.3 調(diào)光電路53-54
• 5.4 位置反饋模塊硬件設(shè)計(jì)54-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 第六章 軟件設(shè)計(jì)56-65
• 6.1 軟件框架設(shè)計(jì)56-58
• 6.2 電機(jī)控制模塊軟件設(shè)計(jì)58-60
• 6.2.1 跟蹤電機(jī)軟件設(shè)計(jì)58-59
• 6.2.2 軌道和小車電機(jī)軟件設(shè)計(jì)59-60
• 6.3 光源控制模塊軟件設(shè)計(jì)60-63
• 6.3.1 編碼解碼的實(shí)現(xiàn)61-62
• 6.3.2 調(diào)光電路軟件設(shè)計(jì)62-63
• 6.4 位置反饋模塊軟件設(shè)計(jì)63-64
• 6.5 本章小結(jié)64-65
• 第七章 平臺(tái)測(cè)試與分析65-74
• 7.1 機(jī)構(gòu)的加工與實(shí)現(xiàn)65-67
• 7.2 智能平臺(tái)測(cè)試67-70
• 7.2.1 模塊化測(cè)試67-69
• 7.2.2 總電路調(diào)試69-70
• 7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析70-73
• 7.4 本章小結(jié)73-74
• 第八章 總結(jié)與展望74-76
• 8.1 課題總結(jié)74
• 8.2 課題展望74-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 附錄79-83

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：模擬光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：301160