太阳能系统集成第九章光伏追日系

1、第九章 光伏追日系统 使光伏组件始终保持正对太阳，可以使接受到的太阳辐射能增加40%。 9.1 光伏追日系统的类型（1）单轴跟踪 水平单轴跟踪（0） 只追太阳方位角 倾纬度角斜单轴跟踪 跟踪方位角 （2）双轴跟踪 跟踪高度角 比单轴系统增加1.53Wh/(m d)。 被动式跟踪（自带程序） 追踪系统 主动式跟踪（感光器件）2 9.2 光伏追日系统对组件 “有效”效率的影响 可将辐照量的改变折合为组件效率的变化。 9.2.1 采用追日系统的平板光伏组件 组件测试效率越高，则“有效”效率相对于测试效率的增幅就越高。 9.2.2 聚光光伏组件 聚光组件的“有效”效率一般会低于测试条件下的转化效率。

2、主要是应为大量的散射光损失、热损失和光学损失。 9.3 光伏追光系统的工作原理 9.3.1 光伏追光系统的组成 由底座、支架、定位传感器、附属传感器、控制器、跟踪机等组成。 9.3.2 简单追日机制示例 （1）被动式追日系统 （2）主动式追日系统追踪器LM385的电路工作原理： RT1、RT2、RT3、RT4、RP2、RP2是光敏电阻， 9.3.3 光伏追日系统的设计示例 典型完整追日系统电路结构框图： 9.3.3.1 控制电路 中央控制器件：EM78247，中档单片机，包含五个单元： （1）角度计算及反馈控制； （2）电机驱动信号生成； （3）上位机监控系统； （4）保护信号处理； （5）人

3、机通讯系统。 9.3.3.2 软件设计 （1）控制软件部分（单片机）； （2）PC软件部分（三个功能）。 9.3.3.3 设计注意事项（1）跟踪精度校正（手动校正几个点）；（2）抗干扰控制： 外部输入信号与控制信号系统信号不共地； 外部输入信号通过光耦合进行隔离； 进一步优化PCB板的布线； 保证整个系统的可靠接地； 信号线采用屏蔽线传输； 软件内部加看门狗、滤波、软件陷阱； 软硬件双重保护。（3）光伏组件阵列的风压计算 阵列风压： FMAX=S1 A P sin S1-安全系数，取1.31.4； A-阵列总面积 m ； P-风压 （11级风：30m/s；60 kg/m ）； -光伏组件最大可

4、能倾角。示例： 某光伏系统：最大可倾角为30； 总面积：63m 。则：F=1.463m 60kg/m sin30=2646kg 若组件支架质量为12kg/m ，则：F=3390kg。 222222要求： 支架轴向负载载荷 跟踪传动部件轴向和径向载荷 3390kg 立柱的抗弯剪切力方向载荷（4）阵列自旋驱动扭矩的计算 自旋扭矩：MS = S2 A P D sin 9.8 S2-安全系数（0.020.04）； A-阵列面积；P-风压（7级15m/s）； D-组件受力方向上的最大尺寸； -组件最大倾角。 示例：按倾角45、面积63m 计算：2 MS=0.0263m 15kg/m 9msin459.8

5、 =1197N/kg 可配用电机功率小于60W。（5）阵列驱动扭矩计算 公转扭矩： Mr=D3 （FT） r 9.8 S3-摩擦系数（0.0050.01）； F-最大风压；T-自身质量； r-公转半径。示例：按63m ；风压2646kg；自重2000kg； 公转半径1m计算，Mr=455 N m 可配用电机功率小于25W。222 9.4 光伏追日系统的计算参数 市场上已有商业化的追日系统可供选择。相关参数： （1）跟踪精度（最为重要）； （2）推荐使用组件类型、数目与面积； （3）电机电源、功率与耗电量； （4）旋转角度范围；（5）最大运行风速； （6）最大抗风速； （7）追日系统自重； （8）跟踪机制； （9）寿命与质保； （10）总线群控； （11）远程遥控； （12）防盗功能； （13）其他 9