沙漠機(jī)器人可折疊光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【摘要】：沙漠作為太陽能最豐饒的地方,是推廣和應(yīng)用太陽能發(fā)電得天獨(dú)厚的場所。同時(shí),將太陽能光伏發(fā)電技術(shù)運(yùn)用到沙漠機(jī)器人上,利用沙漠機(jī)器人測量和采集沙漠環(huán)境數(shù)據(jù)調(diào)整姿態(tài),能夠提高沙漠機(jī)器人的工作效率。本文提出了利用太陽能進(jìn)行光伏發(fā)電,并對沙漠機(jī)器人進(jìn)行充電,為沙漠機(jī)器人的工作和移動(dòng)提供有效的續(xù)航能力。根據(jù)沙漠機(jī)器人可折疊光伏發(fā)電系統(tǒng)的要求,整體系統(tǒng)分為三個(gè)子系統(tǒng),分別是太陽能板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),偽單軸太陽跟蹤系統(tǒng)和光電轉(zhuǎn)換的自動(dòng)充電系統(tǒng)。系統(tǒng)主控器采用的是Silicon Labs公司的C8051f020單片機(jī),GPS模塊使用的是SIM908芯片。整個(gè)系統(tǒng)在工作時(shí),太陽能板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)接收到儲(chǔ)能電池電量不足的充電信號時(shí),逐步完成兩側(cè)太陽能電池板的展開,開始對太陽進(jìn)行跟蹤。偽單軸太陽跟蹤系統(tǒng)工作時(shí),處理器通過串口讀取GPS上的時(shí)間、日期和當(dāng)前的緯度,應(yīng)用太陽位置算法,把當(dāng)前的時(shí)間日期緯度作為自變量輸入,計(jì)算出太陽所在位置,將所需偏轉(zhuǎn)的角度信號轉(zhuǎn)換成控制信號,向伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出,通過控制伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度來達(dá)到跟蹤太陽的效果。接收到的太陽能通過自動(dòng)充電系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存到儲(chǔ)能電池中,實(shí)現(xiàn)充電的效果。論文以設(shè)計(jì)可折疊光伏發(fā)電系統(tǒng)為目標(biāo),在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)太陽能電池板對太陽的跟蹤以及對充電的控制。主要內(nèi)容為可折疊光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),太陽跟蹤系統(tǒng)的建立,跟蹤太陽算法模型的建立和仿真以及整個(gè)太陽能電池的充電控制。 【關(guān)鍵詞】：沙漠機(jī)器人 可折疊電池板 太陽跟蹤 自動(dòng)充電系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP242;TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 課題目的及意義7-8
• 1.2 機(jī)器人充電技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.3 課題來源和主要研究工作11-12
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-13
• 1.5 本章小結(jié)13-14
• 第二章 可折疊光伏發(fā)電系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)分析14-21
• 2.1 可折疊光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)14-15
• 2.2 可折疊光伏發(fā)電系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)15-17
• 2.3 微控制器的選型17-18
• 2.4 光電轉(zhuǎn)換儲(chǔ)能計(jì)算18-20
• 2.4.1 發(fā)電功率的計(jì)算18-19
• 2.4.2 蓄電池充電時(shí)間計(jì)算19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第三章 太陽能板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-26
• 3.1 伺服電機(jī)的選型21-22
• 3.2 太陽能板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)22-24
• 3.2.1 電磁鎖的硬件設(shè)計(jì)22-23
• 3.2.2 位置傳感器23-24
• 3.3 太陽能板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)24-25
• 3.4 本章小結(jié)25-26
• 第四章 偽單軸太陽跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-33
• 4.1 太陽跟蹤系統(tǒng)分類26-27
• 4.2 太陽位置算法27-28
• 4.3 偽單軸太陽跟蹤系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)28-31
• 4.3.1 太陽跟蹤系統(tǒng)分類28-30
• 4.3.2 GPS模塊30-31
• 4.4 偽單軸太陽跟蹤系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)31-32
• 4.5 本章小結(jié)32-33
• 第五章 光電轉(zhuǎn)換的自動(dòng)充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-41
• 5.1 光伏發(fā)電原理33-35
• 5.2 電池充電方法35-37
• 5.2.1 蓄電池充電方法35-36
• 5.2.2 鋰電池的充電方式36-37
• 5.3 太陽能控制器的選擇37-40
• 5.4 本章小結(jié)40-41
• 第六章 結(jié)論與展望41-43
• 6.1 結(jié)論41
• 6.2 展望41-43
• 參考文獻(xiàn)43-45
• 附錄45-60
• 致謝60-61
• 個(gè)人簡介61

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分布式光伏發(fā)電建設(shè)運(yùn)營模式研究    葛鑫