光伏陣列雙軸跟蹤系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、工業(yè)的快速發(fā)展過度消耗化石能源，能源緊缺問題越來越嚴重，加速開發(fā)利用以太陽能為主的可再生能源已成為人們的共識。本文主要內(nèi)容是研究光伏陣列雙軸跟蹤系統(tǒng)，目的是使光伏陣列能夠與太陽的輻射光線保持實時垂直的關系，充分利用太陽的輻射光照提高光伏發(fā)電的效率。
　　論文以STC89C52RC單片機作為控制器，采用四象限光敏電阻分壓器太陽位置檢測和雙軸結構來研究如何使光伏陣列垂直接收太陽的輻射光線。用PCF8591P模數(shù)轉(zhuǎn)換采集光敏電阻的電壓，

2、將電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。利用單片機的定時器和中斷發(fā)出PWM脈沖驅(qū)動舵機轉(zhuǎn)動，一個舵機完成俯仰軸跟蹤，另一個舵機完成方位軸跟蹤。雙軸跟蹤系統(tǒng)的執(zhí)行機構用兩個 SG90模擬舵機來帶動光伏陣列轉(zhuǎn)動，根據(jù)四象限光敏電阻的電壓差是否在允許誤差內(nèi)確定光線是否垂直照射到光伏陣列上?？紤]實際光伏發(fā)電在白天雨天的情況下還能發(fā)出一部分電，系統(tǒng)加入了雨滴傳感器來識別雨天，能夠在白天雨天的情況下由雙軸跟蹤變成固定安裝光伏陣列的模式，不再跟蹤尋光，節(jié)約了跟蹤系

3、統(tǒng)的能耗。當雨滴傳感器上沒有雨滴時能夠自動轉(zhuǎn)入跟蹤的模式。雙軸跟蹤系統(tǒng)還加入了光敏電阻來識別黑夜，當光伏陣列雙軸跟蹤系統(tǒng)在黑夜時，不再啟用跟蹤模式。
　　雙軸跟蹤的硬件包括總體設計、雙軸跟蹤控制模塊設計、四象限光敏電阻分壓器太陽位置檢測設計、雨滴傳感器和光敏電阻識別天氣設計、舵機驅(qū)動電路設計。系統(tǒng)軟件采用模塊化編程，將整個系統(tǒng)分為總體流程設計、模數(shù)轉(zhuǎn)換流程設計、雨滴傳感器識別雨天流程設計、尋光跟蹤流程設計等部分。最后在實驗室的條件