光伏發(fā)電板自動逐日與監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、為了解決當(dāng)今化石能源過度使用而造成的能源枯竭和環(huán)境污染問題，急需尋找和開發(fā)新型無污染能源。太陽能是一種總量極大、分布極廣、可利用時間極長的清潔可再生能源。因此，綠色無污染的太陽能發(fā)電技術(shù)被積極的研究與開發(fā)，但由于太陽能的強度弱、連續(xù)差、不穩(wěn)定等缺點，使得光伏發(fā)電存在太陽能資源利用率低和發(fā)電功率不穩(wěn)定等問題。為此，本文研究了一種光伏發(fā)電板自動逐日與遠程監(jiān)測系統(tǒng)，旨在提高光伏發(fā)電時太陽能資源的利用率。
　　本系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分。

2、硬件部分由數(shù)據(jù)采集模塊，控制器模塊和電源模塊組成。數(shù)據(jù)采集模塊集成太陽位置、光照強度、溫度等傳感器;控制器模塊由MCU單元、顯示單元、GPRS通信單元組成;電源模塊由鋰電池管理單元和±3V、5V開關(guān)穩(wěn)壓電源單元構(gòu)成。軟件部分包括上位機服務(wù)器程序和下位機程序。在Lab/CVI環(huán)境下開發(fā)了基于TCP協(xié)議的光伏發(fā)電板狀態(tài)量監(jiān)測服務(wù)器程序;移植μC/OS與μC/GUI到STM32F103ZET6構(gòu)建下位機程序框架，在此框架下開發(fā)數(shù)據(jù)采樣、自動跟

3、蹤、TCP通信等算法構(gòu)成了下位機程序。本系統(tǒng)功能實現(xiàn)流程分為兩個方面，一是在光電式太陽位置傳感器與逐次逼近式跟蹤算法作用下實時調(diào)節(jié)電動底座朝向使太陽光入射角縮減到極小值實現(xiàn)自動逐日功能;二是上位機與下位機基于TCP協(xié)議交互數(shù)據(jù)實現(xiàn)監(jiān)測功能。
　　據(jù)實際運行數(shù)據(jù)表明:光伏電池在本系統(tǒng)作用下能夠?qū)崟r跟蹤光源并使光線垂直照射其表面，提高了約21％發(fā)電量;通過上位機服務(wù)器程序可監(jiān)視系統(tǒng)電流、電壓、溫度、朝向等參數(shù)并可遠程調(diào)節(jié)光伏電池的朝向