双V型槽式低倍聚光光伏系统实验研究

为了减少单位产能所需的电池面积和降低光伏系统发电成本,采用低倍聚光器将太阳光汇聚在光伏电池上,对太阳电池进行低倍聚光.设计双V型槽式低倍聚光光伏系统,利用太阳跟踪系统和数据采集系统研究了在不同聚光条件下,常规单晶硅太阳电池组件的短路电流、开路电压、最大功率等电池特性参数,利用在电池组件下加装散热器来解决聚光后组件温度升高的问题.实验结果表明,采用双V型低倍聚光后,电池功率提高了27%,短路电流提高了25%,开路电压和填充因子变化不大,电池表面温度升高到44.8℃.利用双V型槽式低倍聚光光伏系统,增大了电池组件发电功率,为使用简单可靠的聚光器降低光伏系统发电成本提供了有效方法.     

太阳跟踪控制系统设计

为了提高跟踪式聚光光伏系统的发电效率,在实验室现有控制系统的基础上设计了一种基于Cortex-M3内核的太阳自动跟踪控制系统.该系统采用视日运动和四象限传感器反馈相结合的太阳方向传感方法,并增加了独立的光强传感器来确定是否启用跟踪系统(如阴天、雨天);详细论述了跟踪控制系统的机械机构,硬件电路设计和软件设计.测试表明:该跟踪系统功耗低、性能可靠、控制精度理想,可实现太阳跟踪,满足聚光光伏发电的控制要求.     

光电池板自动跟踪系统设计

利用洁净的太阳光能,以半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术有着十分广阔的应用前景。对太阳能利用的跟踪与聚集系统进行了研究,采用了一种基于平面镜反射聚光的太阳能跟踪系统,提出了太阳能利用的跟踪与聚集系统的实施方案。铅酸蓄电池也是光伏系统中的重要部分,为了使铅酸蓄电池能够更好的与光伏系统相结合,在光伏发电充放电系统中引入动态功率跟踪匹配法。     

一种新型聚光光伏组件的光学设计

传统的聚光光伏组件(CPV)采用菲涅耳透镜聚光或者大型反射式聚光。这些组件的尺寸较大,不利于聚光光伏组件的小型化与模块化。该文主要设计制作了一种新型平板反射式聚光器,并应用到聚光光伏系统中完成相关测试,上述工作均在顺德中山大学太阳能研究院完成。该文提出了一种新型的平板反射式聚光器的设计方法。文章首先介绍聚光器的建模方法,然后进行软件模拟与分析,最后制作聚光器并组装成聚光光伏组件(CPV)进行相关测试,组件的结构设计也将详细介绍。测试结果表明通过该光学设计方法能够灵活,有效的设计适应不同应用要求的反射式聚光器。     

太阳能光伏发电系统的双轴跟踪器设计

本文提供一种适用于大型平板光伏发电系统或低倍聚光光伏发电系统的双轴跟踪器的设计方法。该跟踪器的设计采用地平坐标全跟踪方式,即采用方位角加高度角跟踪模拟计算太阳运行轨迹,控制方式利用时间控制加光电传感器修正。为了确保该跟踪器达到跟踪精度要求,论文对该跟踪器的机械强度进行有限元校核。     

新型光伏楔形聚光器的聚光性能

利用几何光学和菲涅耳公式(Fresnel formula),在楔形聚光器的横截面上推导出楔形聚光器的几何聚光比、光线接收范围、透明材料的折射率、楔形顶角四者之间的关系。在此基础上,通过优化设计聚光器的反射面,提出了一种新型楔形聚光器。这种聚光器的反射面是由一部分平面、一部分抛物面组成,使折射到抛物面上的光线直接被反射到出射面上,从而提高楔形聚光器的聚光比。理论计算结果表明,当楔形顶角相同,透明介质相同且折射率为1.5时,在透射率大于90%的条件下,新型楔形聚光器的聚光比可比普通楔形聚光器提高约28%,但聚光均匀性有所下降。实验测试结果也验证了理论计算结果的准确性。总体而言,对于低倍光伏聚光系统,聚光均匀性要求不高,新型楔形聚光光伏组件具有较好的聚光性能及能量输出性能,具有应用价值。     

新型光伏楔形聚光器性能的研究

本文利用几何光学和菲涅耳公式(Fresnel formula）,在楔形聚光器的横截面上推导出楔形聚光器的几何聚光比、光线接收范围、透明材料的折射率、楔形顶角四者之间的关系。在此基础上,通过优化设计聚光器的反射面,提出了一种新型楔形聚光器,这种聚光器的反射面是由一部分平面一部分抛物面组成,使折射到抛物面上的光线直接被反射到出射面上,从而提高楔形聚光器的聚光比。 理论计算结果表明,当楔形顶角相同,透明介质相同且折射率为1。5时,在透射率大于90%的条件下,新型楔形聚光器的聚光比可比普通楔形聚光器提高约28%,但聚光均匀性有所下降。实验测试结果也验证了理论计算结果的准确性。总体而言,对于低倍光伏聚光系统,聚光均匀性要求不高,新型楔形聚光光伏组件具有较好的聚光性能及能量输出性能,具有应用价值。     

槽式热发电聚光跟踪控制研究

对槽式单轴跟踪控制系统进行研究,结合示范工程的应用效果,分析跟踪控制系统的实用调试方法.推导了太阳相对于聚光跟踪装置的位置计算公式.结合研制的跟踪示范装置对影响跟踪精度的安装位置因素进行了仿真,总结了槽式聚光跟踪精度的校正方法,为大规模的槽式热发电系统的建立和工程化应用提供了参考.     

高倍聚光光伏模组中不同二次聚光结构性能

目前高倍聚光光伏(high concentrating photovoltaic,HCPV)模组效率与III-V多结高倍聚光太阳电池效率相比还有很大差距;而在高倍聚光光伏模组中,常用菲涅尔透镜及二次聚光器作为聚光器件。不同的聚光结构会对光照及温度分布产生影响,进而影响模组整体的输出特性。通过对室外条件下不同二次聚光类型的高倍聚光光伏模组性能进行实验探究。结果表明二次聚光棱镜模组具有较好的温度均匀性和光线接收角,实际发电性能较优。对于二次聚光模组的设计具有参考意义。     

高倍聚光光伏模组中不同二次聚光结构性能研究

目前高倍聚光光伏(high concentrating photovoltaic,HCPV)模组效率与III-V多结高倍聚光太阳电池效率相比还有很大差距;而在高倍聚光光伏模组中,常用菲涅尔透镜及二次聚光器作为聚光器件。不同的聚光结构会对光照及温度分布产生影响,进而影响模组整体的输出特性。通过对室外条件下不同二次聚光类型的高倍聚光光伏模组性能进行实验探究。结果表明二次聚光棱镜模组具有较好的温度均匀性和光线接收角,实际发电性能较优。对于二次聚光模组的设计具有参考意义。     

经济型向阳跟踪PV电站的设计与实现

提高光伏阵列电站的发电量和工作效率,系统实行向阳跟踪技术是关键。研制了一种新型光方位传感器,由两个布置成一定角度感光面朝外硅光电池组成,并进行实验。实验表明长时间跟踪引发的能量损失得到降低,光伏阵列电站能量转换得到改善,控制和机械装置简化,成本低应用推广方便。     

定时跟踪太阳时角提高光伏发电效率

分析了跟踪太阳时角可提高光伏效率的原理,给出了定时跟踪的电路原理图.节省了传感器和相关电路的成本和功耗,提高了系统跟踪的稳定性.该电路由单片机控制,可以根据当地的地理条件进行一次设置常年跟踪.采用太阳跟踪控制器后既提高光伏效率,同时操作简单,易于普及应用.     

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.     

基于视日运行轨迹的双轴太阳跟踪系统

为了提高光伏发电的效率,设计了双轴太阳能跟踪装置。本设计以ATmage16单片机作为控制芯片,在选用高精度太阳位置算法的基础上,用光敏电阻对视日跟踪进行角度微调。并且通过分析装置运行时的耗能和产能的关系,对不同时间段的跟踪次数和跟踪间隔进行优化。理论分析与实验结果表明,该方案能够准确跟踪太阳,且能有效提高太阳能的利用率。     

适用于无线传感器网络太阳能系统的MPPT算法

结合无线传感器网络节点的工作特点及光伏供电系统特性,设计了一种新型光伏电池最大功率点跟踪算法。利用光伏电池物理特性中最大功率点随工作环境温度变化的事实,在无线传感器网络节点工作周期内将环境温度测量值引入跟踪算法中,实现系统最大功率点跟踪高可靠性、低复杂性、低成本及较高精度的目标。数学模型仿真及小型光伏电池实际测试结果均...     

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%。     

基于改进MPPT算法的单级式光伏并网系统

为了克服传统两级式光伏并网系统在设备体积、成本和控制复杂度上均存在的不足,提出了一种无直流稳压环节的新型单级式光伏并网系统电路拓扑和适用于此拓扑的电压变化速度受限的最大功率点控制算法(VVSL-MPPT)。使用仿真和实验的方法,对系统的性能进行了验证。实验样机实现连续工作10h的稳定运行,输出稳定在系统最大功率点,并于14:00:00左右达到全天峰值。结果表明,在此算法控制下,系统可稳定追踪最大功率点,并对光照突变等恶劣情况,有较强的适应能力。     

基于无线网络的海水养殖安全检测系统的设计与实现

针对目前我国海水水质监测手段自动化水平低的现状,设计了基于ZigBee无线网络和3G无线通讯网络的海水养殖安全监测系统,该系统可以完成对水体溶解氧、温度、pH值等参数的实时数据采集、无线数据传输及安全检测功能,可以对海水参数进行量化分析,进而采取相应措施调控水质,做到有的放矢。系统结构简单,节点扩充容易,检测范围广、低成本、低功耗,也可以应用于其他环境水质检测。     

基于单片机控制的太阳自动跟踪系统设计

运用欧几里得几何知识,分析研究了太阳自动跟踪系统的旋转原理,据此设计了太阳自动跟踪系统的机械结构和以单片机为控制核心的自动跟踪控制器。重点介绍了实现对太阳最强光实时跟踪的光检测电路与电机驱动电路的设计。实验表明所设计的系统中太阳能电池板可高精度自动跟踪太阳,太阳能发电系统的效率较高。     

一种自动跟踪太阳能照明系统的设计

成本和低功耗转换效率一直是困扰太阳能驱动的照明系统的瓶颈.介绍太阳能照明系统能自动追踪太阳最大光照强度,通过优化算法获取最大功率,提高光电转换效率,具有较好的实用价值.