设施农业多排布太阳能智能追踪系统设计
发布时间：2021-08-08 10:14
为进一步提高农业设施中太阳能电池板的能量转换效率,提升能量储存速率,设计了一种智能型多排布太阳能追踪系统。该系统主要由控制系统、太阳能电池板组件、太阳能电池板水平及仰角方向调节结构等部分组成,实现了对太阳光线的智能追踪,使太阳能电池板始终垂直于光线方向。该系统驱动方便,整体结构简单,立体调整相互独立,结构装配相互融合,能更大限度地提高能量转换效率,可广泛应用于设施农业领域。
【文章来源】：湖北农业科学. 2019,58(18)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
自动跟踪方法流程内驱动电机动作外驱动电机动作是是G3=G4G2=G4
湖北农业科学2019年件两侧分别连接水平旋转联动结构的任意一排的端部或者中间的内驱动连接件的两侧。整体系统水平方向统一转动结构如图5所示。2．3．2整体系统仰角方向统一转动结构太阳能追踪系统单体的外旋转套筒下方10mm处焊接两个对称的外驱动连接件。外驱动连接件为5mm厚钢板制成，安装时的位置、方向和连接方式与内驱动连接件相同，实现同一排的仰角方向统一转动。在每一排端部的外旋转套筒上，除同排的外驱动连接件外，也设置有多排连接联动外驱动连接件，与同排外驱动连接件垂直，位于其上方10mm。安装时位置、方向和连接方式与内驱动连接件相同，实现多排的统一仰角方向转动。外驱动减速电机输出轴装配外驱动固定件，外驱动固定件两侧分别连接仰角旋转联动结构的任意一排的端部或者中间的外驱动连接件的两侧，安装高度与同排外驱动连接件高度相同。整体系统仰角方向统一转动结构如图6所示。2．4配置动力整体系统水平方向统一转动结构与整体系统仰角方向统一转动结构分别采用一套独立的水平转动驱动减速电机、仰角转动驱动减速电机驱动。驱动电机均固定在U形安装基板上，安装基板固定在支架上，如图1所示。由于跟踪过程阳光方向变化缓慢，将动力驱动转动简化为低匀速转动，根据驱动太阳能电池板转动数量与质量，驱动电机功率由式（4）、式（5）确定。P1=kn1πμm1gR13×104（4）式中，P1为内驱动减速电机功率，kW；k为太阳能组件数量，个；n1为内旋转套筒转动速度，r／min；μ为圆锥滚子轴承摩擦系数，μ＝0．0017～0．002
连接件相同，实现同一排的仰角方向统一转动。在每一排端部的外旋转套筒上，除同排的外驱动连接件外，也设置有多排连接联动外驱动连接件，与同排外驱动连接件垂直，位于其上方10mm。安装时位置、方向和连接方式与内驱动连接件相同，实现多排的统一仰角方向转动。外驱动减速电机输出轴装配外驱动固定件，外驱动固定件两侧分别连接仰角旋转联动结构的任意一排的端部或者中间的外驱动连接件的两侧，安装高度与同排外驱动连接件高度相同。整体系统仰角方向统一转动结构如图6所示。2．4配置动力整体系统水平方向统一转动结构与整体系统仰角方向统一转动结构分别采用一套独立的水平转动驱动减速电机、仰角转动驱动减速电机驱动。驱动电机均固定在U形安装基板上，安装基板固定在支架上，如图1所示。由于跟踪过程阳光方向变化缓慢，将动力驱动转动简化为低匀速转动，根据驱动太阳能电池板转动数量与质量，驱动电机功率由式（4）、式（5）确定。P1=kn1πμm1gR13×104（4）式中，P1为内驱动减速电机功率，kW；k为太阳能组件数量，个；n1为内旋转套筒转动速度，r／min；μ为圆锥滚子轴承摩擦系数，μ＝0．0017～0．0025［11］；m1为内旋转套筒、内驱动连接件、太阳能电池板组件质量，kg；R1为内驱动连接件的带扣到支撑轴的距离，m。P2=kn2πμm2gR23×104（5）式中，P2为外驱动减速电机功率，kW；n2为外旋转套筒转动速度，r／min；m2为太阳能电池板组件质量，kg；R2为太阳能电池板中心到支撑轴轴线的距离
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的双模式太阳能充电器的设计[J]. 刘军,崔学伟. 电子测量技术. 2018(18)
[2]利用叠层一维光子晶体调控半透明有机太阳能电池的性能[J]. 梁文跃,钟锦耀,徐海涛,邓海东,王奇生,龙拥兵. 光子学报. 2018(08)
[3]薄膜太阳能电池的研究与应用进展[J]. 林源. 化工新型材料. 2018(06)
[4]基于PIC18F4520的太阳能追踪系统设计与实现[J]. 杨清学. 电子设计工程. 2016(20)
[5]双跟踪模式的智能太阳能追踪系统设计[J]. 闫孝姮,吴琨,王改华. 电源技术. 2015(10)
本文编号：3329768
【文章来源】：湖北农业科学. 2019,58(18)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
自动跟踪方法流程内驱动电机动作外驱动电机动作是是G3=G4G2=G4
湖北农业科学2019年件两侧分别连接水平旋转联动结构的任意一排的端部或者中间的内驱动连接件的两侧。整体系统水平方向统一转动结构如图5所示。2．3．2整体系统仰角方向统一转动结构太阳能追踪系统单体的外旋转套筒下方10mm处焊接两个对称的外驱动连接件。外驱动连接件为5mm厚钢板制成，安装时的位置、方向和连接方式与内驱动连接件相同，实现同一排的仰角方向统一转动。在每一排端部的外旋转套筒上，除同排的外驱动连接件外，也设置有多排连接联动外驱动连接件，与同排外驱动连接件垂直，位于其上方10mm。安装时位置、方向和连接方式与内驱动连接件相同，实现多排的统一仰角方向转动。外驱动减速电机输出轴装配外驱动固定件，外驱动固定件两侧分别连接仰角旋转联动结构的任意一排的端部或者中间的外驱动连接件的两侧，安装高度与同排外驱动连接件高度相同。整体系统仰角方向统一转动结构如图6所示。2．4配置动力整体系统水平方向统一转动结构与整体系统仰角方向统一转动结构分别采用一套独立的水平转动驱动减速电机、仰角转动驱动减速电机驱动。驱动电机均固定在U形安装基板上，安装基板固定在支架上，如图1所示。由于跟踪过程阳光方向变化缓慢，将动力驱动转动简化为低匀速转动，根据驱动太阳能电池板转动数量与质量，驱动电机功率由式（4）、式（5）确定。P1=kn1πμm1gR13×104（4）式中，P1为内驱动减速电机功率，kW；k为太阳能组件数量，个；n1为内旋转套筒转动速度，r／min；μ为圆锥滚子轴承摩擦系数，μ＝0．0017～0．002
连接件相同，实现同一排的仰角方向统一转动。在每一排端部的外旋转套筒上，除同排的外驱动连接件外，也设置有多排连接联动外驱动连接件，与同排外驱动连接件垂直，位于其上方10mm。安装时位置、方向和连接方式与内驱动连接件相同，实现多排的统一仰角方向转动。外驱动减速电机输出轴装配外驱动固定件，外驱动固定件两侧分别连接仰角旋转联动结构的任意一排的端部或者中间的外驱动连接件的两侧，安装高度与同排外驱动连接件高度相同。整体系统仰角方向统一转动结构如图6所示。2．4配置动力整体系统水平方向统一转动结构与整体系统仰角方向统一转动结构分别采用一套独立的水平转动驱动减速电机、仰角转动驱动减速电机驱动。驱动电机均固定在U形安装基板上，安装基板固定在支架上，如图1所示。由于跟踪过程阳光方向变化缓慢，将动力驱动转动简化为低匀速转动，根据驱动太阳能电池板转动数量与质量，驱动电机功率由式（4）、式（5）确定。P1=kn1πμm1gR13×104（4）式中，P1为内驱动减速电机功率，kW；k为太阳能组件数量，个；n1为内旋转套筒转动速度，r／min；μ为圆锥滚子轴承摩擦系数，μ＝0．0017～0．0025［11］；m1为内旋转套筒、内驱动连接件、太阳能电池板组件质量，kg；R1为内驱动连接件的带扣到支撑轴的距离，m。P2=kn2πμm2gR23×104（5）式中，P2为外驱动减速电机功率，kW；n2为外旋转套筒转动速度，r／min；m2为太阳能电池板组件质量，kg；R2为太阳能电池板中心到支撑轴轴线的距离
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的双模式太阳能充电器的设计[J]. 刘军,崔学伟. 电子测量技术. 2018(18)
[2]利用叠层一维光子晶体调控半透明有机太阳能电池的性能[J]. 梁文跃,钟锦耀,徐海涛,邓海东,王奇生,龙拥兵. 光子学报. 2018(08)
[3]薄膜太阳能电池的研究与应用进展[J]. 林源. 化工新型材料. 2018(06)
[4]基于PIC18F4520的太阳能追踪系统设计与实现[J]. 杨清学. 电子设计工程. 2016(20)
[5]双跟踪模式的智能太阳能追踪系统设计[J]. 闫孝姮,吴琨,王改华. 电源技术. 2015(10)
本文编号：3329768
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