光伏二维跟踪系统的研究

【摘要】：随着社会生产力的发展,煤炭、石油和天然气等化石能源的年消耗量日益增加,地球上这些化石能源的储量日益变少,而这些化石能源的产生却大都需要百万年甚至上亿年,人类将很快将没有能源可以使用;并且,多年以来,化石能源的燃烧产生了大量的有害气体和垃圾,严重地破坏了人类赖以生存的环境,这些都不断地威胁着人类的生存,人类同样正面临着空前的环境灾难。在当今形势下,为了避免即将到来的能源危机和环境灾难,人类迫切地需要找到一种可持续性的清洁无污染能源,于是,利用潮汐、水力、生物能和太阳能发电等新型发电模式相继进入科学家的视野,太阳能发电正式进入大众的视线。传动的固定型光伏发电装置,由于电池板固定不动,只在特定时刻能够以最佳角度接收太阳光,因而光电转化效率不高;新型的光伏发电跟踪装置,光伏阵列能够跟随太阳转动,实时调控接受太阳光的角度,时刻保持太阳光最佳接受角度。实验表明,这种光伏实时追踪系统,比传统发电装置的太阳光接收率高出大约37%。本文采用的是能够对太阳进行实时跟踪的二维光伏追踪系统,特点就是可以实时调整太阳能电池板使其正对太阳。该系统采用S3C2410微处理器作为核心处理器件,主要分为传感器信息采集部分、单片机控制处理部分、LCD显示部分和执行部分等,最后,进行了电路模拟,得到最终的结论。 【关键词】：光伏二维跟踪 S3C2410 光伏电池阵列 最佳接受角度
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题背景9-10
• 1.1.1 太阳能的研究背景9
• 1.1.2 太阳能的特点9-10
• 1.1.3 太阳能的可利用领域10
• 1.2 课题研究意义10-11
• 1.3 发展现状及未来走向11-13
• 1.3.1 光伏发电技术11-12
• 1.3.2 光伏发电的发展现状12-13
• 1.4 论文内容与结构13-15
• 第二章 系统结构15-25
• 2.1 太阳能电池的原理及特性15-18
• 2.1.1 光生伏特效应的原理15-16
• 2.1.2 太阳能电池的特性16-18
• 2.2 天文跟踪的原理及方法18-23
• 2.2.1 极坐标与地平坐标18-20
• 3.2.2 方位角高度角相关计算20-21
• 2.2.3 日出日落时刻的界定21
• 2.2.4 天文跟踪的方法21-23
• 2.3 本章小结23-25
• 第三章 跟踪系统硬件设计25-41
• 3.1 光强检测传感器26-28
• 3.2 单片机控制部分28-34
• 3.2.1 日历时钟模块RTC29-31
• 3.2.2 非易失性存储器31-32
• 3.2.3 总线接口I2C32
• 3.2.4 GPIO控制模块32-34
• 3.3 执行模块34-37
• 3.3.1 步进电机驱动器的作用及分类34-36
• 3.3.2 步进电机的分类及原理36-37
• 3.4 LCD显示模块37-40
• 3.4.1 液晶显示屏38-39
• 3.4.2 多路电压的产生39
• 3.4.3 数字时序的产生39-40
• 3.4.4 背光驱动40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 程序设计与仿真41-45
• 4.1 主程序设计41
• 4.2 天文定位跟踪电路图41-42
• 4.3 系统仿真42-43
• 4.4 本章小结43-45
• 第五章 总结与展望45-47
• 5.1 总结45
• 5.2 展望45-47
• 参考文献47-51
• 致谢51-52

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