能源和環(huán)境是人類生存的條件,能源短缺和環(huán)境污染是世界難題。因此尋找綠色可再生能源是可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源,綠色環(huán)保,成本低廉,符合可持續(xù)發(fā)展。太陽能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)是根據(jù)光照角度和高度的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽能電池板,使太陽能電池板垂直光線,提高利用率,減少發(fā)電成本。本文設(shè)計(jì)一種太陽能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。硬件包括光伏組件、光電傳感器、云臺、解碼器,以及主控電路板。主控電路板設(shè)計(jì)包括原理圖設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)好之后進(jìn)行布局布線,并進(jìn)行PCB制作和焊接。主控芯片采用STC12C5A60S2,外圍電路設(shè)計(jì)主要有穩(wěn)壓電路、晶振電路、通信電路等。軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序設(shè)計(jì)、跟蹤子程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計(jì)和電機(jī)控制程序設(shè)計(jì)。軟件編程語言采用C語言,編程工具選擇Keil uVision5,根據(jù)實(shí)際需要編寫程序后通過下載器下載到PCB中。軟硬件設(shè)計(jì)完成后,進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試和分析。利用臺燈模擬太陽光源,手動(dòng)讓40W和200W臺燈轉(zhuǎn)動(dòng),40W臺燈未達(dá)到啟動(dòng)電壓,系統(tǒng)不運(yùn)行。200W臺燈達(dá)到啟動(dòng)電壓,系統(tǒng)正常運(yùn)行,電路板驅(qū)動(dòng)云臺帶動(dòng)光伏組件轉(zhuǎn)動(dòng),使光伏組件垂直光照。本系統(tǒng)可以在兩個(gè)自由度上轉(zhuǎn)動(dòng),包括水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)和垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)。通過光電傳感器檢測到光照強(qiáng)度變化,輸出電壓信號,傳輸?shù)诫娐钒逯�。�?jīng)過電路板的比較分析,電路板發(fā)送控制信號到解碼器,解碼器驅(qū)動(dòng)云臺帶動(dòng)光伏組件向光照強(qiáng)度大的方向轉(zhuǎn)動(dòng),使光伏組件垂直光線,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤的效果。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM914.4
【部分圖文】：

圖 2.2 光電控制系的統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖Fig.2.2 Photoelectric control system block diagram2.4 本章小結(jié)了光伏技術(shù)、視日軌道跟蹤和光電跟蹤方式的工作原理，的前提和理論基礎(chǔ)。其中，視日軌道跟蹤是利用地理緯出太陽方位角和高度角，然后控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過機(jī)械光照，完成系統(tǒng)跟蹤。光電跟蹤技術(shù)是實(shí)時(shí)跟蹤技術(shù)，為輸入，經(jīng)過控制器比較以及作差，并輸出控制信號，光伏組件垂直光照，完成系統(tǒng)跟蹤。光電跟蹤方式應(yīng)用光照不足時(shí)，系統(tǒng)并不運(yùn)行，避免能量浪費(fèi)。

太陽能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)硬件光傳感器、云臺、解碼器、臺燈等實(shí)現(xiàn)太陽能自動(dòng)跟蹤，本章重點(diǎn)介3.1 光伏組件和光電傳感器陽能電池聯(lián)合制成。單體電池的額組件，如 36 個(gè)單體串聯(lián)，聯(lián)合后即晶硅、多晶硅、多元化合物太陽能圖 3.1 所示，尺寸為 125*200mm，伏組件固定到云臺上，單純作為負(fù)

圖 3.3 太陽方位檢測傳感器Fig.3.3Sun position detection sensor圖 3.4 太陽方位檢測傳感器探頭ig.3.4 Sun position detection sensor probe 片硅晶體構(gòu)成，成十字排列，固定在絲固定，方便連接在其他裝置上，測方向上光照時(shí)，比如東方向，無遮擋

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2831851