|
|
姓 名 | 班级 | | 学号 | |||
论文题目 | 双周自动追踪光伏发电系统的设计与实现 | |||||
课题性质 | Ο科研课题 Ο硬件设计与调试 ●软硬件结合设计与调试 Ο软件设计课题 Ο方案设计 Ο其他（ ） | |||||
课题报告内容： 一． 毕业设计（论文）课题的目的、意义： 为了减少燃烧矿物燃料对大气的污染，保证能源长期稳定供应，必须实施可持续发展战略，加快发展可再生能源。人们普遍认为在可再生能源中，最有发展前途的是取之不尽，用之不竭的太阳能。太阳能发电具有安全可靠，使用寿命长，运行费用少，维护简单，随处可用，不需要长距离输送，没有活动部件、不容易损坏，无噪声，不需要燃料，不污染环境等优点。 为了更充分、高效地利用太阳能，使太阳能电池板最大限度地获得输出功率，本课题设计了一种跟踪精度高、结构简单、控制可靠的双轴太阳能跟踪系统。该系统通过太阳传感器，及时地控制太阳能电池板转动，使其一直正对太阳，获得最大的光照强度。该方法精度高，具有较好的适应性，在实际应用中也获得较好的效果。 二．实施方案和将要采取的技术措施，可能遇到的问题及解决的技术途径 跟踪系统由传感器、控制器、驱动器、直流电机、跟踪机构、太阳能电池板组成，如下图所示：
通过太阳传感器判定电池板阵列的当前位置，由PLC组成的控制单元发出控制信号驱动电动机转动，再通过传动机构带动电池板转动，使太阳能电池板一直正对太阳，达到跟踪太阳的目的。 | ||||||
三. 设计工作所涉及的相关理论知识与实验基础 Boost升压电路是一种开关直流升压电路，图为Boost变换器的基本电路。 其工作原理为：开关管驱动电路开通时间
Boost变换器的基本电路 二极管Ｄ给电容充电，并向负载RL提供能量。其输出电压为：
式中占空比D= ton / TS（开关周期）。 当D=0时，Uo=Ud，但D不能为1，因此在0≤D＜1的变化范围内Uo≥Uin。 在所描述的最大功率点跟踪系统中，Boost变换器的负载为蓄电池组，输出电压Uo的值将被箝位于蓄电池组两端的电压。由于输入端电压最高为太阳能电池的开路电压 Uoc，而 Uoc <Uo ，如果D值过小，由上式可知．Boost电路在输出端产生的电压将会小于蓄电池池组两端的电压．从而无法对蓄电池组充电．因此存在一个D的下限值Dmin ，在D>Dmin 的情况下，太阳能电池才能对蓄电池组的充电电流产生影响。该值可按下列方法求出。设输入端电压为太阳能电池的开路电压Uoc，则由上式可得：
当D在 Dmin 到100％的区间内变化时，Boost电路输入输出端的电压应满足（1）式，在Uo 不变的情况下，改变D将改变与Boost变换器输入端相连的太阳能电池两端的电压。由此可得：
因此，Boost电路的输入端电压Uin可在0～Uoc 之间变化。只要太阳能电池具有合适的开路电压．通过改变Boost变换器的D．就能找到与太阳能电池最大功率点对应的Uin值，此时太阳能电池输出功率最大。 四、毕业设计（论文）工作进度安排 第1周： 了解工艺情况及设计要求。 第2周： 查阅收集资料。 第3、4周： EasyBuilder500软件设计触摸屏界面。 第5、6周： 硬件电路的搭建。 第7、8、9周：控制算法的编写。 第10周： 将程序导入三菱的PLC, 现场操作与调试。 第10、11周： 算法的逐步优化、控制效果的完善。 第12周： 撰写设计论文。 第13周： 准备答辩 五．毕业论文和设计应提交的成果 通过使用三菱的FX2N系列plc设计相应的控制电路，根据所用的控制方法编制程序，达到对太阳能电池板的双轴控制的功能，并用EB500触摸屏编制相应界面，实时监控和实现手动操作功能，并进行现场演示。 | ||||||
导 师 意 见 | 签名： 年 月 日 | |||||
