毕业设计论文_太阳能跟踪机理研究
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电子产品创作设计课程项目设计论文题目:太阳能自动跟踪控制器设计院系: 电子工程学院班级: 020813作者:XXX(020813XX)XX(020813XX)XX(020813XX)XX(020813XX)XX(020813XX)西安电子科技大学太阳能自动跟踪控制器设计摘要:太阳能跟踪控制器是能够保持太阳能电池板随时正对太阳,使太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置,能够显著提高太阳能光伏组件的发电效率。
由于地球的自转,相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统,一年春夏秋冬四季、每天日升日落,太阳的光照角度时时刻刻都在变化,有效的保证太阳能电池板能够时刻正对太阳,发电效率才会达到最佳状态。
目前世界上通用的太阳能跟踪控制器都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度,将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中,也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。
采用的是电脑数据理论,需要地球上不同经纬度地区的特定数据和设定,一旦安装,就不便移动或装拆,每次移动完就必须重新设定数据和调整各个参数;原理、电路、技术、设备都很复杂,非专业人士不能够随便操作。
此次设计通过对太阳能自动跟踪控制器的研究设计,改进了以往传统太阳能设施。
本文简要介绍从硬件方面对太阳能自动跟踪控制器进行设计、制作,从而完善已有太阳能自动跟踪控制器的不足之处。
根据光敏电阻接收太阳光的强弱不等,控制电机的转动,从而调整太阳能接收装置的角度,使装置正对太阳,而更好的进行对太阳照射的接收。
此次设计电路运用双运放和两个电阻构成两个电压比较器,利用光敏电阻和电位器构成光敏传感电路。
从而使装置可以根据光线的强弱进行自动补偿。
根据光照的不同,控制继电器的导通,进而控制电机转动。
在太阳不停的偏移过程中,使电机转——停交替,从而使太阳能接收装置始终面朝太阳。
关键词:太阳能光敏传感器太阳能定位太阳能跟踪系统一、前述能源是人类面临经济发展和环境维护平衡需要解决的最根本最重要的问题。
第1章绪论1.1太阳能利用的前景当今,煤,石油,天然气等常规矿产能源,储量越来越少,世界各大经济体都面临能源危机。
按照目前的开采和使用速度,己探明的矿产能源仅够人类再利用几十年,可以说,己经是处在日益枯竭的形势之下。
为了能够获得更多的资源,在石油储量丰富的地区,一直以来冲突不断,而且有外部势力的干预。
为了得到能源,保证经济这架大车的正常运转,不惜以战争为手段,以人民的生命为代价。
中国,作为世界上最大的发展中国家,对石油的依赖程度很高。
以2010年为例:海关总署公布的数据显示,2010年全年我国进口原油2.39亿吨,去年全年原油产量2亿吨,对外依存度逼近55%。
我国已经进入能源预警阶段。
根据国家能源局的报告,到2010年中国已成为世界第一大能源消费国。
其中,电力消费从2005年的2.5亿千瓦时增加到2010年的4.2亿千瓦时,年均增长11.1%;煤炭消费量从2005年的23.18亿吨增加到2010年的32亿吨,年均增长6.8%;石油消费从3.25亿吨增加到4.28亿吨,年均增长5.7%;天然气消费从468亿立方米增加到1090亿立方米,年均增长18.5%;非石化能源消费从1.6亿吨标准煤增加到2.6亿吨标准煤,年均增长10.1%。
“十二五”期间我困能源消费总量将增加8亿至1亿吨标准煤,年均增长4.8%至5.5%,到2015年能源消费总量达41亿至42.5亿吨标准煤。
从以上的数据,很容易看出,完全依靠煤炭!石油等常规能源,是无法满足未来社会经济发展对于能源需求的[1]。
另外一个方面,矿产能源在使用中产生的二氧化碳会造成温室效应;其它的废渣废气对环境造成了无法挽回的损失。
即使是这些能源本身泄漏都会对环境造成危害,如石油管道损坏造成的石油泄漏。
基于以上两个方而的原因,人类正在寻找更适合的能源。
希望能够逐步取代常规的矿产能源。
在填补现有能源不足的同时,也为保护环境做积极的改善。
目前所开发和利用的新能源主要有核能、风能、太阳能、潮汐能等。
摘要以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要,加速开发利用太阳能等可再生能源已成为人们的共识。
利用洁净的太阳光能,以半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术有着十分广阔的应用前景。
本课题主要论述了单轴太阳能自动跟踪系统的设计方法。
对自动跟踪控制系统的组成及其功能进行了详细的分析与研究,采用单片机AT89C52 作为控制芯片,设计了整套自动跟踪装置。
所设计出的系统具有体积小、功耗低、成本低、抗干扰能力强等特点。
单轴太阳能自动跟踪系统通过单片机控制系统自动跟踪太阳方位角,高度角可手动进行调整,使太阳能电池保持较大的发电功率。
通过对单轴自动跟踪系统与双轴自动跟踪系统发电效率的比较,理论证明它的可行性。
本设计取消了用于检测太阳能电池板法线与太阳光线间夹角的传感器,而直接利用太阳能电池板发电量作为角度调节依据实现控制。
我国牧区大量使用的是无跟踪的光伏系统,太阳能发电效率较低。
本文所述的单轴跟踪系统,结构简单,性价比高,特别适宜在这些地区使用。
关键词:光伏系统;太阳角自动跟踪;单轴跟踪系统AbstractWith the resources being used continuously, the energy structure based on Conventional energy resources will not more and more adapt to requirement of sustainable development. So accelerating the exploitation and utilization of renewable resources that solar energy is principle part has been our common ideas. Using the clean solar light energy, the technology of photovoltaic generating electricity is very promising. The thesis presents a new optimal design method.This thesis mainly describes a method of single axis solar energy automatic tracing system. Every part of this automatic system and its function are analyzed in detail. A set of automatic tracing device is designed with Microcontroller AT89C52. This system has four characteristics, such as smaller cubage, lower power, lower cost, more robust despite strong interfere. Moreover, some programs are designed to debug the designed system, to test its reliability and the results of test are given.Single axis solar energy automatic tracing system follows the orientation angle with Microcontroller system. Height angle can be adjusted by hand, it makes the solar cell keep the higher electricity power.The single axis solar energy automatic tracing system is compared with the double axis solar energy automatic tracing system. we testify its feasibility in theory. Double axis solar energy automatic tracing system consists of solar transducer, this device gets rid of transducer , it uses power of solar cell as angle regulation basis to realize controlling.In a pasturing area of our country, they use photovoltaic system without tracing device, solar electricity efficiency is lower, the tracing system we designed has better tracing effect, its configuration is simple, the capability price ratio is high, it is adapt to be use there in particular.Key words Photovoltaic system; Solar angle automatic tracing; Single axis tracing system目录中文摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题内容..................................................................................... . (1)2 自动跟踪控制的总体设计方案 (2)2.1 控制方法的确定 (2)本课题设计方法的提出 (3)单轴自动跟踪系统数学模型的建立 (4)2.2 设计任务 (4)设计目标................................................................................... .. (4)设计要求 (4)2.3 总体设计方案 (5)硬件设计方案 (5)软件设计方案 (6)2.4 可靠性设计 (6)单片机应用系统的硬件抗干扰技术 (6)单片机应用系统的软件抗干扰技术 (7)3 太阳能光伏发电系统的基本组成 (9)3.1 概述................................................................................. (9)3.2 太阳能电池................................................................................. (9)太阳能电池工作原理 (9)太阳能电池的分类 (10)4 太阳能辐射能量分析 (13)4.1 日照时间和太阳位置的计算 (13)太阳能中天文参数的计算 (13)水平面太阳位置的计算 (14)4.2 太阳辐射能的有关计算 (15)5 控制系统的硬件设计 (16)5.1 总体设计方案 (16)5.2 单片机AT89C52简介……………………………..……….….……………………..…165.3 时钟芯片的选择 (17)5.4 印刷版电路的制作 (17)5.5 电机控制电路 (18)5.6 电机驱动电路 (19)6 控制系统的软件设计 (21)6.1 主程序设计 (21)6.2 喂狗程序 (21)6.3 电机驱动程序设计………………………………………..……….….………………..246.4 数据采集处理程序设计 (24)数据采集子程序 (24)数据处理子程序 (25)6.5 外部中断INT0 中断服务程序设计 (26)6.6 自动控制的优化设计 (27)7 结论 (28)8 致谢 (29)参考文献 (30)附录系统总原理图1 引言1.1 课题背景能源问题关系到经济是否能够可持续发展。
太阳能自动跟踪装置设计摘要随着能源需求的不断增长和传统能源的禁限,太阳能作为一种可再生,环保且无限可用的清洁能源显得越来越重要。
但是由于其发电量受到日照角度的影响,因此需要设计一种能够自动跟踪太阳光线的装置,以最大化太阳能电池板的能量输出。
本文设计了一种太阳能自动跟踪装置,并对其原理、结构、控制系统以及实验结果进行了分析和评价。
实验结果表明,本文设计的太阳能自动跟踪装置可以有效提高太阳能电池板的能量输出,同时具有结构简单、节能环保等优点。
关键词:太阳能,自动跟踪,电池板,能量输出AbstractWith the continuous increase of energy demand and the limitations of traditional energy, solar energy as a renewable, environmentally friendly and unlimited clean energy is becoming more and more important. However, sinceits power generation is affected by the angle of sunlight, it is necessary to design a device that can automatically track solar rays in order to maximize the energy output of solar panels. In this paper, a solar automatic tracking device is designed, and the principle, structure, control system and experimental results are analyzed and evaluated. The experimental results show that the solar automatic tracking device designed in this paper can effectively improve the energy output of solar panels, and has the advantages of simple structure, energy saving and environmental protection.Keywords: solar energy, automatic tracking, solar panel, energy output.1.引言随着环保意识的提高和可再生能源需求的不断增长,太阳能作为一种非常重要的清洁能源被广泛应用于各个领域。
太阳光自动跟踪控制器目录 2006级电信6班摘要太阳光自动跟踪控制器目录 2006级电信6班近年,能源是人类面临经济发展和环境维护平衡需要解决的最根本最重要的问题。
太阳能是一种极为丰富的清洁能源,同时通常最普遍且最方便使用的是电能。
随着现代的能源越来越少,有些能源趋于匮乏状态。
所以我们就根据实际情况设计了一个“太阳光自动跟踪控制器”。
现在,我们居住的家园以太阳光最为普遍,它给我们带来了光和热,我们就要合理的利用光和热,来为我们服务。
我们就通过设计的“太阳光自动跟踪控制器”来实现太阳光跟踪。
我们设计的是根据光转换电来实现功能,首先,我们选光敏传感器来实现光电转换,其次,通过OPA2132PA 来实现差分运算放大,再由继电器实现电机的正、反转,去控制翻转板的运动。
从而实现太阳光自动跟踪。
光敏传感器分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成,每一组的两只光敏电阻中的一只为比较器的上偏置电阻,另一只为下偏置电阻:一只检测太阳光照,另一只检测环境光照,送至比较器输入端的比较电平始终为两者光照之差。
所以,本控制器能使太阳能接收装置四季全天候跟踪太阳光,调试简单,成本不高,运行可靠。
目录摘要 ········································································································ I 目录 (I)I 引言 (5)1 毕业设计的基本任务 ····························································································· 5 2 已有的实验基础和预期结果 ................................................................................. 5 3 毕业设计所完成的主要内容 (5)第一章自动跟踪控制器概论 (6)1.1 概述 ······················································································································ 6 1.2 设计原则 (6)1.2.1 通用性 ········································································································· 6 1.2.2 实用性 ········································································································· 6 1.3 系统组成及功能 (6)1.3.1 太阳光自动跟踪控制器的组成 ································································· 6 1.3.2 功能及工作原理介绍 (7)太阳光自动跟踪控制器目录 2006级电信6班第二章设计方案与原理概述 (10)2.1 设计的要求 (10)2.1.1 光敏传感器 (10)2.1.2 OPA2132PA 运算放大器 ········································································· 10 2.1.3 继电器 ·······································································································10 2.2 方案论证 ············································································································ 11 2.2.1 运算放大器的选择 ···················································································· 11 2.3 工作原理分析 (11)2.4 设计中注意的问题 ··························································································· 13 2.4.1 集成电路的选择和使用 (13)第三章设计实现 (14)3.1 PROTEL99SE概述 ······························································································ 14 3.2 电路原理图设计 (14)3.2.1 Protel99SE 电路原理图常用工具栏 ························································ 14 3.2.2 电路原理图的设计步骤 ........................................................................... 14 3.3 印制电路板设计 .. (15)3.3.1 Protel 印制电路板设计工具的应用 ························································ 15 3.3.2 PCB 布局布线规则 ·················································································· 15 3.3.3 印制电路板设计注意事项 ······································································· 16 3.4 PROTEL99SE的一些小窍门 .............................................................................. 17 3.5 PCB板的安装焊接 .. (17)3.5.1 元器件的安装 ··························································································· 18 3.5.2 PCB 板的焊接 (18)第四章调试 (21)4.1 电路板元件的安装和焊接 ................................................................................ 21 4.1.1 元器件的安装 . (21)4.1.2 电路板元件的焊接 ··················································································· 21 4.2 电路板的调试 (22)4.2.1 装配工艺检查 ··························································································· 22 4.2.2通电测试 (22)总结 ········································································································· 24 参考文献 (25)致谢 ········································································································· 26 附录 (I)太阳光自动跟踪控制器目录 2006级电信6班附录1:太阳光自动跟踪控制器原理图 ··································································· I 附录2:太阳光自动跟踪控制器PCB 板 ·································································· I I 附录3:采用LM358作运放的原理图 ···································································· III 附录4:元器件清单 ································································································ IV 附录5:太阳光自动跟踪控制器实物图 (V)太阳光自动跟踪控制设计引言 2006级电信6班汤盛明引言1 毕业设计的基本任务本毕业设计的基本任务是学习掌握自动跟踪控制器的基本原理和技术的实现,并在此基础上对该控制器进行扩展。
太阳能智能追光系统的设计毕业论文目录1绪论 (1)1.1 太阳追光系统的发展现状 (1)1.2 太阳能追光系统的设计思想 (1)1.3 太阳能智能追光系统的研究意义 (1)1.4 研究目标、研究容和拟解决的关键问题 (2)2硬件设计 (3)2.1 主控制器 (3)2.1.1 主控制器的选用 (3)2.1.2 控制器的介绍 (3)2.2 驱动元件 (4)2.2.1 直流电机与步进电机的比较 (4)2.2.2 步进电机控制原理 (5)2.3 输入模块 (6)2.3.1 电压比较器 (6)2.3.2 光敏电阻 (7)2.4 硬件结构框图与原理图 (9)2.4.1 系统整体结构框图 (9)2.4.2 整体硬件原理图 (10)3方案研究 (11)3.1 基于挡板的传感部分方案 (11)3.2 接收系统方案 (12)4系统软件设计 (14)5智能追光算法 (15)6仿真与实验调试 (19)6.1 Protues仿真 (19)6.1.1 仿真原理 (19)6.1.2 软件仿真及调试 (19)6.1.3 仿真结果 (20)6.2 实验调试 (20)6.2.1 硬件调试 (20)6.2.2 解决过程 (21)6.3 PCB制版 (21)结束语 (22)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)附录A:程序清单 (26)附录B:电路原理图 (30)附录C: PCB图 (31)附录D:实物照片 (32)1绪论太阳能既是一次能源,又是可再生能源。
它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。
为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代,所以研究实现对太阳能的高效利用有重大意义。
1.1太阳能追光系统的发展现状目前对太阳进行跟踪的仪器有:单轴太阳能自动跟踪器,步进式太阳能自动跟踪,可自动跟踪的太阳灶,五像限法太阳自动跟踪仪,单轴液压式自动跟踪,极轴式跟踪。
不足之处:结构复杂,跟踪精度不高,不能全自动跟踪[1]。
南京信息职业技术学院毕业设计论文系部专业题目太阳追踪器控制系统设计指导教师评阅教师完成时间: 20**年 4月19日毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录一绪论 (1)二太阳能自动追踪器的现状 (2)2.1 压差式太阳能跟踪器 (2)2.2 控放式太阳追踪器 (2)2.3 时钟跟踪器 (2)2.4 比较控制式太阳跟踪器 (2)三太阳能自动跟踪器存在的问题 (4)四结构设计 (5)五传感器 (6)5.1高精度传感器 (6)5.2大角度传感器 (7)六控制策略及程序设计 (8)七触摸屏控制界面设计 (10)结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)附件1:PLC控制程序 (15)一绪论太阳能光伏发电是改善生态环境、提高人类生存质量的绿色能源之一,研究太阳能发电技术意义重大。
如何提高太阳能电池光电转换率则是光伏发电能否推广应用的根本所在。
太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源,与常规能源有本质上的区别。
这就对太阳能的收集与利用提出了更高的要求。
提高太阳能电池光伏电池最大功率,可以从太阳能电池的材质上入手,或从逆变电源设计上入手[1];另一途径是让太阳能电池跟着阳光旋转,使太阳能电池与阳光入射角保持垂直,以达到光能最大获取率[2]。
这要依靠太阳跟踪器来实现。
太阳跟踪器[3~5],故名思意,基本功能就是使光伏阵列随着太阳而转动。
太阳能跟踪器根据结构和控制原理不同有单轴控制和双轴控制。
一般双轴系统可提高发电量35%左右,单轴系统可提高2O%左右,聚光型跟踪系统会更高[6]。
本文主要阐述一种双轴太阳跟踪器控制系统的设计方案。
二太阳能自动追踪器的现状2.1 压差式太阳能跟踪器压差式跟踪器的原理是:当入射太阳光发生偏射时,密闭容器的两侧受光面积不同,会产生压力差,在压力的作用下,使装跟踪器重新对准太阳。
根据密闭容器内所装介质的不同,可分为重力差式,气压差式,和液压式。
该机构结构简单,制作费用低,纯机械控制,不需要电子控制部分及外接电源。
目录摘要 (1)第1章概述 (3)1.1太阳能的特点 (3)1.2太阳能跟踪技术现状 (4)1.3本章小结 (8)第2章跟踪系统的设计构想及框架 (9)2.1跟踪系统的设计要求 (9)2.2跟踪系统的组成 (9)2.2.1 太阳能采集装置 (10)2.2.2 转向机构 (10)2.2.3 控制部分 (11)2.2.4 贮能装置 (11)2.2.5 逆变器 (11)2.2.6 控制器 (11)2.3太阳照射规律 (12)2.3.1 地球围绕太阳的运行规律 (12)2.3.2 太阳高度角和方位角的确定 (13)2.4本章小结 (16)第3章机械部分的设计 (17)3.1整体框架的设计 (17)3.2减速装置的选型 (18)3.3驱动电机的选型 (19)3.4本章小结 (20)第4章控制部分的设计 (21)4.1控制器 (21)4.1.1 匹配系统 (21)4.1.2 并联调节器 (23)4.1.3 串联调节器 (23)4.2单片机的选型 (24)4.2.1 结构框图: (24)4.2.2 AT89C51的引脚 (25)4.3计时芯片的选型 (29)4.4步进电机驱动芯片的选型 (31)4.5整体电路图的设计 (34)4.6本章小结 (34)第5章程序部分的设计 (35)5.1流程图设计 (35)5.2程序设计 (37)5.3本章小结 (41)结论与展望 (42)参考文献 (43)致谢 (44)毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日太阳能跟踪机理及系统设计摘要随着以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将越来越适应可持续发展的需要,包括太阳能在内的可再生资源将会越来越受到人们的重视。
利用洁净的太阳光能,以半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术有这十分广阔的应用前景。
本设计尝试设计一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统以提高太阳能电池的光-电转化率。
该系统是以单片机为核心,利用太阳轨道公式进行太阳高度角及方位角计算,并利用计时芯片以及步进电机驱动双轴跟踪系统,使太阳能电池板始终垂直于太阳入射光线,从而提高太阳能的吸收效率。
目前本设计仅通过简单的计算公式得到的数据,对东西向进行每小时一次的角度改变,南北向进行每天一次的角度改变,再通过单片机的判断进行每晚的东西向回归控制以及每半年的南北向跟踪方向的改变控制。
由于时间及作者目前的知识限制,跟踪系统只是进行粗略的角度跟踪,有较大误差,今后如有机会再进行改进。
关键字:太阳能电池,太阳照射角,自动跟踪,单片机,步进电机AbstractWith the conventinuous consumption of resources , the conventional enenrgy-based energt strcucture has not already more and more adapt to the needs for sustainable development,sppeing-up the development of and utilization of solar energy , the photovoltaic technology based on the photovoltaic effect has a very bord application prospect.In the design , we try to design an automatic tracking system with Biaxial in order to enhance solar light - electricity conversion efficiency. The system is based on single-chip, orbit the sun elevation angle formula using the sun and calculating azimuth and take the time chip advantage of dual-axis stepper motor driven tracking system, make the solar panels perpendicular to the solar incidence line, to improve the absorption efficiency of solar energy.At present, the design of a simple formula was only for calculating the data, theeast-west to the point of view will be changed once an hour, the north-outh perspective will be changed once a day, and then the MCU to return to control things through the night to determine, as well as every haif a year to track the direction of the north-south change in control.Because of the time and the current limitations of the knowledge of the author’s , the tracking system to track the point of view is rough , there are many errors , if the opportunity arised the design will be iomproved in the future.Keywords:solar cells Inrradiation angle of sun tracking automatically single-chip Stepping motor第1章概述1.1 太阳能的特点太阳是一个巨大的能源,万物生长都要依靠太阳,地球上绝大部分能源归根究底是来自太阳的。