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太陽能發電自動跟蹤系統技術方案書-wenkub.com

2026-05-02 00:41 本頁面

　　

【正文】圖1電機拖動模塊圖成本核算表成本核算表序號系統模塊模塊功能參考價格1PC104與全溫電源板主控制CPU模塊及電源模塊2GPS/磁方位傳感器確定所在地區地理參數、方位角3光強及入射角傳感器測定光線強度及入射角4風力及風向傳感器測定實時風力大小5電機控制模塊控制電機轉動6蓄電池儲存電源合計綜合以上基于跟蹤的電池板控制系統于未跟蹤的電池板控制系統，以及系統的成本核算等的評估，顯然基于自動跟蹤電池板控制系統收集太陽能時間長，太陽能利用率高，應用前景廣，整個系統投入成本后，能夠很快收回，并取得盈利。第二個參數是從當前位置移動到目標位置的角度，我們可以用軟件解算的方式將這個角度折算成伺服電機的轉換角度。同時通過方位角的測量，單片機微控單元讀入此刻電池板的地理偏向，并儲存起來，作為電機控制電池板轉向的初始值。光強采集采用的是光強傳感器、A/D轉換、單片機微控單元，其中光強傳及入射角傳感器是由我們自主研發，4方位實時采集天空中太陽光線的照射強度，并由光電轉換器件進行信號的轉換，再將電信號進行比較，形成差模信號，最后通過A/D轉換送入單片機微控單元，完成對其俯仰位置的調整。根據能量傳感器檢測信息，計算能量最大時的方位角、俯仰角，通過控制水平方位電機的轉動、太陽能電池板頂桿的移動，使得太陽能電池板保持與能量最大的矢量方向垂直。圖基于位置控制的系統結構圖(3) 基于位置的太陽能電池板控制系統的軟件流程圖，通過對位置控制步驟的簡要敘述，下面給出基于這種控制的軟件框圖。本系統方案實現步驟(1) 基于位置的單自由度太陽能電池板跟蹤控制系統研制。、太陽高度角的計算按球面三角形定理，球面三角形邊的余弦，等于其他兩邊余弦的乘積，加上該兩邊正弦余其夾角余弦的乘積，即將Z、P、L的值代入上式得：所以易得到太陽高度角的計算公式如下：特殊地，正午太陽高度角h0時，因正午時的時角t=0；所以代入上式后可有：又按照兩內角和的三角函數可以得到，與得到正午太陽高度角公式，或者春秋分時的正午太陽高度角時候赤緯。顯然，在圖9中構成球面三角形，其內角可以表示為：。、太陽位置計算原理計算太陽在天球中對于地球上某點的相對位置，是由該觀測點的地理緯度、季節(年、月、日)和時間三個因素來決定的，通常以地平坐標系以及赤道坐標系同時表示太陽的位置。圖余弦定理示意圖下面簡單的對球面余弦定理進行相關的證明。以上統稱為球面三角形的六要素。兩個大圓弧的交點叫做球面角的頂點，大圓弧稱之為球面角的邊，球面角是以過頂點的圓弧的二切線所夾的角度來度量的。球面上的兩點距離球面上兩點A、B之間的大圓弧（較短的那段），的長度叫做球面上兩點AB之間的距離，可以證明：在球面上連接A、B兩點的所有曲線中AB最短。球面基本性質球面上的基本圓在立體幾何中，我們知道任何平面與球面相交，其截口總是圓；不通過球心的平面截球面所得的截口是小圓：而通過球心的平面截出的圓最大，稱為大圓，大圓的半徑正是球半徑。以平太陽為參考點來衡量地球自轉一周的時間，叫做平太陽日，一個平太陽日分成24小時的平太陽時。真太陽連續兩次通過上中天(即觀測地的地理經度)的時間間隔，叫做真太陽時。所以若已知天體經過正南子午線(時角零度線)至觀測時刻的位置，所經歷的時間乘以，即可得到天體在觀測時刻所處位置的時角t值。赤緯角δ，以天球赤道為零度，由此向天球北極P方向為正值；向天球南天極方向為負值。在赤道第二坐標系中(在本系統中沒有用上，所以只簡單的敘述下)，天體的位置可以使用赤經（RA）赤緯(DEC)兩個變量表達，其中赤經（RA），用α表示，赤緯(DEC)用δ表示，地球公轉軌道的延伸與天球相交的大圓圈叫做黃道，天赤道與黃道相交的兩點分別叫做春分點與秋分點。圖天極高度等于當地緯度示意圖赤道坐標系取天赤道作為基本圈，北天極P是基本圈的極，天赤道與子午圈的交點之一(近南點)作為基本點的天球坐標系，稱之為赤道坐標系。方位角A，以地平面南點S點為零度，向西為正值，向東為負值。通過北天極P和天頂Z的大圓叫做天球子午圈，它和真地平相交與N點與S點，靠近北天極的記做北點N，和它相對的記做南點S。經過太陽位置X點，過天頂Z點的子午圈，稱之為方位

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