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近年来由于全球能源的逐渐紧张和环境污染的日益严重,清洁的可再生的太阳能源越来越受到人们的重视,同时太阳能的光电转换技术也不断发展至可大规模应用的水平。在未来,太阳能电池的应用有着良好的发展前景。从太阳能电池的光伏特性出发,来研究如何提高太阳能的转换效率无疑是很有现实意义的。本课题根据光伏电池的工作特性,设计了独立光伏发电的自动跟踪系统,由于太阳在天空中的位置是不断变化的,为此本文采用了自动跟踪系统,通过由ARM LPC2131、驱动芯片UC3717和步进电机组成的驱动系统使聚光器始终朝向太阳。在天黑后,能够使电池板重新朝向东方,实现日循环运行。本文通过光敏电阻来判断太阳的位置,单片机发出脉冲控制使步进电机转动或停止,停止时产生锁定波形防止电机偏转。本课题采用改进的步进式扰动观察最大功率点算法,来寻找太阳电池阵列的最大功率点,使系统在任何温度和日照条件下都能跟踪太阳电池的最大功率。本课题设计中采用了双环控制系统,电压环采用了DC/DC的升降压变换电路用来保持电力系统的恒电压输出,其中使用了离散型增量式PID算法来对电压进行控制,同时注意使用了软开关技术来提高变换器的转换效率。电流环用改变电流的方式来跟踪太阳能电池的最大功率点。对于升降压变换电路的恒电压控制效果,获得了较为理想的结果。

关键词：光伏系统自动跟踪系统最大功率跟踪蓄电池

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