高效太阳能电池研究

由于目前太阳能电池本身的光电转换效率比较低且对太阳能电池的利用率低,为最大限度地提高太阳能电池的利用率,减少电能损耗,从太阳能电池的制备工艺、全自动跟踪电池板及太阳能电池最大功率点跟踪（MPPT）三个角度出发,对当前高效利用太阳能电池的现状进行总结分析.     

具有MPPT功能的光伏系统仿真

光伏发电受制于太阳能电池较低的转换效率,使得其最大功率点的跟踪,成为提高光伏发电效率的关键。通过对太阳能电池等效电路和输出特性的分析以及对最大功率点跟踪原理的研究,利用 Matlab/Simulink,并结合Boost 电路,构建了通用型的光伏系统仿真模型。该仿真模型采用扰动观测法跟踪太阳能电池最大功率,并对太阳能电池在环境温度、日照强度固定及动态变化情况下的最大功率点跟踪进行了仿真测试,测试当两者同时变化时,日照强度变化对太阳能电池输出功率的最大值影响比较大,其中当日照强度增大200,W/m2时其输出最大功率增幅达28%。仿真结果表明,该模型能够准确迅速地对太阳能电池的最大功率点进行跟踪。     

基于太阳辐射量控制的新型跟踪系统研究

为了减少系统能耗,提高太阳能系统的发电量和收益率,设计了一种基于太阳辐射量控制的太阳能跟踪系统。采用太阳运行轨迹跟踪和传感器跟踪结合的方式跟踪太阳位置,同时用太阳辐射量传感器信号来判断是否执行跟踪,使跟踪条件更加精确。实验结果表明理论计算所设定的跟踪阈值满足实际跟踪的要求,同时该跟踪方式相对固定摆放方式,提高了太阳能电池发电效率约30%。     

光伏并网发电控制系统的研究

针对光伏并网发电系统的控制方法,分析了太阳能电池的基本原理,给出了太阳能电池的功率输出特性;为了使太阳能电池能够最大效率地将太阳能转化为电能,给出了采用电导增量法的太阳能电池最大功率点跟踪的控制策略;对于光伏并网逆变器,采用的是全桥逆变电路,其直流侧为电压型输入,交流侧为电流型输出,并通过滞环比较的控制方式对并网输出电流进行控制;最后建立了并网发电系统的仿真模型并进行仿真,结果显示并网电流能够很好的跟踪电网电压。     

太阳能电池板跟踪与太阳相对地面的运动轨道研究

实验研究表明,跟踪太阳时太阳能电池板的输出功率要比电池板方位角固定时高出36.7%。因此,为了更加充分有效地利用太阳能,我们通过研究太阳与地球相对运动规律来确定如何选取太阳能电池方阵的方位角与倾斜角并以此设计出跟踪太阳的方案,达到提高电池板输出功率的目的。     

光伏发电最大功率控制系统的研究

通过对太阳能电池的研究,提出以STC89C52单机片为控制核心,采用MPPT技术对太阳能电池板进行最大输出功率跟踪控制,并通过光敏二极管感光元件进行辅助性控制,从而提高了太阳能电池板的输出功率的利用率。     

基于FPGA的太阳能充电系统的研究与设计

针对高压输电线路污秽监测系统中光伏供电系统的特殊要求,设计了适合于小功率太阳能电池快速为超级电容器充电的系统。本设计采用BUCK-BOOST电路作为充电电路的主拓扑结构,并采用新颖的MPPT跟踪方法,即加权变步长电压滞环扰动观察技术,由现场可编程门陈列实现控制。运用Matlab／Simulink对电路和控制策略进行仿真验证,并完成了充电系统的制作和测试。测试结果表明：该充电系统采用小功率太阳能电池,在正常天气条件下,均能够在较短时间内完成为2F和5F超级电容器组的充电工作。与课题组之前的研究成果相比,本设计有效缩短了充电时间,提高了太阳能的利用率。     

基于DSP光伏发电系统的最大功率跟踪试验

基于数字信号处理程序(digital signal processor,DSP),分别用登山法和瞬时扫描法对太阳能光伏发电系统的最大功率跟踪(max power point tracking,MPPT)进行试验.结果表明,两种算法都能对太阳能电池输出较好地实现最大功率跟踪,且通过MPPT可提高太阳能光伏发电系统的转换效率.     

太阳光实时复合跟踪系统的研究

设计了一种光电转换跟踪和太阳轨道跟踪相结合的太阳光实时复合跟踪系统,文中介绍了该系统的工作原理与设计。系统控制部分主要包括接收装置、信号处理电路和信号控制电路,最后由控制电路输出的信号带动步进电机运转,达到太阳光跟踪的目的。该装置以C8051F040单片机为检测控制核心,采用光电跟踪和太阳光轨道跟踪两种跟踪模式,即使在太阳光强度并不是很充足的条件下也可以精确的跟踪太阳光,两种跟踪模式相互补充,大大提高了太阳光的利用率。该系统跟踪精度高,实用性强。     

光伏发电最大功率跟踪方法的研究

在分析太阳能电池等效电路模型的基础上,建立了太阳能电池阵列的数学模型,仿真验证了光伏发电系统存在最大功率点.针对传统MPPT控制算法的缺点,提出了固定参数法与扰动观察法相结合、固定参数法和电导增量法相结合、高斯法与扰动观察法相结合的复合MPPT控制算法,较深入地探讨了这些算法的优点及详细实现方案.通过光伏发电MPPT仿真实验,验证了高斯法在最大功率跟踪应用中的有效性.     

基于PLC的混合光伏自动跟踪系统设计

为提高太阳能转换效率,设计了一种新型混合式太阳能自动跟踪系统.该系统采用程序跟踪和圆弧传感器跟踪相结合的两级跟踪方式,用PLC可编程逻辑控制器为控制核心实现自动跟踪.实验结果表明,该系统跟踪精度高,波动小,效率高.     

采用PLC的太阳能电池板自动跟踪控制

目的接收到更多的太阳照射强度,提高太阳能的利用率,增加发电量。方法通过控制系统所实现的功能分析,完成了硬件设计,采用OMRON PLC进行太阳能电池板跟踪控制的软件设计。结果根据太阳光方向自动调整电池板的朝向,使电池板与太阳照射光线保持垂直。结论该设计结构简单、成本低,适合天气变化比较复杂和无人值守的情况。     

基于不同控制器的太阳能追踪系统介绍与比较

随着太阳能的广泛应用,传统的固定式太阳能接收不能够实时有效地接受到最多的太阳能。太阳能追踪系统就能够弥补这一缺点。由于不同方式和不同控制器的控制追踪效果不同,所以选择一款最合适的太阳能追踪系统十分重要。首先介绍了三类不同的追踪方式,然后比较了一些常见的基于不同控制器的太阳能追踪系统,最后通过分析logo控制器、PLC和单片机的优缺点分别得出了一些结论。     

太阳跟踪式光伏发电系统的研究

为了提高对太阳能的利用率,最大限度地获得输出功率,目前普遍采用太阳跟踪式的光伏发电方式.介绍了常见的太阳跟踪式光伏发电系统的基本原理、结构及其实现.     

高效太阳自动追踪机构设计

设计了一种高效太阳自动追踪机构,主要用于追踪并聚集太阳光,是太阳能热发电的主要装置之一。该装置能有效的提高聚光效果,同时传动效率也可比普通机构提高2倍以上,适用于各种需要追踪太阳的装置,具有非常广阔的应用前景。     

太阳能高效集热智能跟踪控制系统研究

研究设计了一种太阳能空气采暖自动控制系统.该系统以AT89C52单片机为核心,具有叶片集热板自动跟踪功能控制、冬夏季功能转换和主被动功能转换,并可根据需要设定系统运行参数,系统在天气变化比较复杂的情况下能够遵循设定模式正常工作,有效地提高太阳能的利用效率.     

太阳能吸收装置超调跟踪系统效能分析

太阳光线入射角是太阳能辐射效率的重要影响因素,以兰贝特定律为基础,借鉴太阳在地外斜面曝辐量的定义,引入了超调跟踪的概念。在对超调跟踪系统进行了效能分析后发现,实时跟踪系统所能吸收的太阳能最多,但需要实时检测与控制,而固定式太阳能吸收装置利用效率很低。使用超调跟踪系统在1天中仅使接收装置调整3次就可达到平均效率95%以上的效果。     

太阳能双轴聚光跟踪控制设计与优化

针对聚光光伏跟踪控制的要求,设计了一种改进型的太阳能双轴跟踪控制系统,并对控制系统进行了优化.系统采用一种新型太阳位置算法ENEA(2007),高度角和方位角的最大误差不超过0.002 7°;硬件平台采用STM32系列芯片作为系统的控制核心,在电机控制追踪精确度方面进行了优化.经现场实验测试,该控制系统运行稳定可靠,整体误差较低.