双轮边电机驱动的光伏组件清洗车

发布时间：2020-06-01 00:51

【摘要】：如今能源问题日益严峻,新能源尤其是太阳能的开发引起了各国的重视。我国光伏电站的装机容量逐年增长,但电站清洁维护设备不完善,缺乏光伏组件的清洗高效、低成本的机械设备,光伏板表面积灰不能及时清洗会极大影响发电效率。本文为解决光伏组件的清洗问题,研究设计具有对光伏组件清洗功能的电动工程车辆。首先,对车辆的设计分为机械臂、行驶电机、转向系统和电池管理等部分进行研究。根据清洗工作的要求,设计了车载清洗机械臂,建立机械臂的运动模型选择直流伺服电机对机械臂进行驱动。结合车辆选用的双电机轮边驱动的特点,对车辆行驶的转向过程构建了 Ackermann-Jeantand转向模型,采用前轮转向,后轮驱动的方法,设计了车辆的电动差速转向系统。研究各类电动工程车辆之后,选择广泛应用的永磁同步电动机作为车辆行驶的驱动电机。并对车辆行驶动力学进行建模,通过设计的电机的功率匹配方法,选择了满足车辆负载要求的电机型号。选用磷酸铁锂电池作为车辆的能量源,根据车辆的最大功率,计算车载电池的容量。介绍了电池管理系统基本原理和四大主要功能,分析磷酸铁锂电池特性曲线和等效电路图后,在Matlab建立电池模型估算电池的荷电状态。最后,针对车辆行驶的驱动电机,即永磁同步电机的控制系统进行深入研究。根据电机学的知识得到电机的数学模型,设计了基于SVPWM调制技术的电机矢量控制系统。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,通过对模型得到的输出结果分析,利用模糊控制算法进行优化,最终的仿真结果验证了控制系统的稳定性满足车辆要求。采用TMS320F2812DSP来完成电机控制器的硬件设计,并利用EPEC控制器建立整车控制系统。
【图文】：

等后勤建设比较完善。因此通常采用板上机器人清洗或电帘除尘清洗的方式对光逡逑伏组件进行清洗。但是这种设备不具备越板清洗的功能，在遇到光伏面板之间存逡逑有间隙的情况，仍需借助其他设备。图１．１展示的是Ｅｃｏｐｐｉａ公司的产品。逡逑图１．１邋Ｅｃｏｐｐｉａ公司的生产的清洗机器人逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｅｃｏｐｐｉａ＇ｓ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｃｌｅａｎｉｎｇ邋ｒｏｂｏｔ逡逑图１．２邋ＵＥＭＭＥ公司生产的清洗机械逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｌｅａｎｉｎｇ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ邋ｐｒｏｄｕｃｅｄ邋ｂｙ邋ＵＥＭＭＥ逡逑大部分情况下光伏电站采用具有清洗机械臂的车辆设备来实现对光伏组件的逡逑清洗，，本文设计的工程车辆同属于此类型。典型产品ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ由意大利逡逑ＵＥＭＭＥ公司生产。该设备通过工程车辆的驾驶员对车载机械臂的控制实现，因逡逑为具有自助行走能力和高自由度的机械臂，对不同地区的光伏电站的均具有很强逡逑３逡逑

等后勤建设比较完善。因此通常采用板上机器人清洗或电帘除尘清洗的方式对光逡逑伏组件进行清洗。但是这种设备不具备越板清洗的功能，在遇到光伏面板之间存逡逑有间隙的情况，仍需借助其他设备。图１．１展示的是Ｅｃｏｐｐｉａ公司的产品。逡逑图１．１邋Ｅｃｏｐｐｉａ公司的生产的清洗机器人逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｅｃｏｐｐｉａ＇ｓ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｃｌｅａｎｉｎｇ邋ｒｏｂｏｔ逡逑图１．２邋ＵＥＭＭＥ公司生产的清洗机械逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｌｅａｎｉｎｇ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ邋ｐｒｏｄｕｃｅｄ邋ｂｙ邋ＵＥＭＭＥ逡逑大部分情况下光伏电站采用具有清洗机械臂的车辆设备来实现对光伏组件的逡逑清洗，本文设计的工程车辆同属于此类型。典型产品ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ由意大利逡逑ＵＥＭＭＥ公司生产。该设备通过工程车辆的驾驶员对车载机械臂的控制实现，因逡逑为具有自助行走能力和高自由度的机械臂，对不同地区的光伏电站的均具有很强逡逑３逡逑
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM615

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本文编号：2690715