光伏陣列雙軸跟蹤系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、工業(yè)的快速發(fā)展過(guò)度消耗化石能源，能源緊缺問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，加速開發(fā)利用以太陽(yáng)能為主的可再生能源已成為人們的共識(shí)。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(yáng)的輻射光線保持實(shí)時(shí)垂直的關(guān)系，充分利用太陽(yáng)的輻射光照提高光伏發(fā)電的效率。
　　論文以STC89C52RC單片機(jī)作為控制器，采用四象限光敏電阻分壓器太陽(yáng)位置檢測(cè)和雙軸結(jié)構(gòu)來(lái)研究如何使光伏陣列垂直接收太陽(yáng)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(jī)的定時(shí)器和中斷發(fā)出PWM脈沖驅(qū)動(dòng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)舵機(jī)完成俯仰軸跟蹤，另一個(gè)舵機(jī)完成方位軸跟蹤。雙軸跟蹤系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)用兩個(gè) SG90模擬舵機(jī)來(lái)帶動(dòng)光伏陣列轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)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(lái)識(shí)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(dāng)雨滴傳感器上沒(méi)有雨滴時(shí)能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)入跟蹤的模式。雙軸跟蹤系統(tǒng)還加入了光敏電阻來(lái)識(shí)別黑夜，當(dāng)光伏陣列雙軸跟蹤系統(tǒng)在黑夜時(shí)，不再啟用跟蹤模式。
　　雙軸跟蹤的硬件包括總體設(shè)計(jì)、雙軸跟蹤控制模塊設(shè)計(jì)、四象限光敏電阻分壓器太陽(yáng)位置檢測(cè)設(shè)計(jì)、雨滴傳感器和光敏電阻識(shí)別天氣設(shè)計(jì)、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件采用模塊化編程，將整個(gè)系統(tǒng)分為總體流程設(shè)計(jì)、模數(shù)轉(zhuǎn)換流程設(shè)計(jì)、雨滴傳感器識(shí)別雨天流程設(shè)計(jì)、尋光跟蹤流程設(shè)計(jì)等部分。最后在實(shí)驗(yàn)室的條件