能源短缺問題是未來世界難以避免的難題,不可再生的能源資源日益枯竭,可再生能源的發(fā)展勢在必行。目前太陽能利用存在的最主要的問題是效率不高。在太陽能利用設備中,如果能量接收平面垂直于太陽入射光線,這樣就可以在單位面積內收集更多的太陽能量。實踐表明,相同條件下,有自動跟蹤設備的光伏陣列要比固定式設備的發(fā)電量提高30%以上,本系統(tǒng)主要應用于太陽能發(fā)電方面太陽能跟蹤,主要由機械部分、控制系統(tǒng)組成。機械部分主要是在水平方向和豎直方向進行太陽能跟蹤的二維運動云臺,其中包括機殼、傳動方式的選擇,內部結構設計等。通過傳感模塊的探測,控制器發(fā)出信號來驅動水平面步進電機,通過齒輪傳動,實現(xiàn)太陽能水平方位的跟蹤。同時豎直面內的步進電機驅動齒輪、蝸桿蝸輪實現(xiàn)太陽能電池板在垂直方向上下轉動,通過步進電機聯(lián)合動作實現(xiàn)對太陽能兩個方向的跟蹤。控制部分的設計主要包括光照強度、太陽位置傳感模塊,AD轉換,單片機系統(tǒng)和步進電機部分。在研究分析幾種主要跟蹤模式的基礎上,系統(tǒng)采用光電檢測跟蹤模式實現(xiàn)對太陽能的跟蹤,并增加了光強傳感器來確定是否啟用跟蹤系統(tǒng)。本文采用太陽能硅片電池作為光照強度檢測的光敏元件,太陽方位角傳感器光敏器... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學北京市

【文章頁數(shù)】：46 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 我國太陽能資源概況
        1.1.3 太陽能的特點
    1.2 課題研究的目的
    1.3 研究課題的意義
        1.3.1 新環(huán)保能源緩解危機
        1.3.2 提高太陽能利用率
    1.4 太陽能及其國內外利用現(xiàn)狀
    1.5 太陽能跟蹤系統(tǒng)國內外的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.6 研究內容
    1.7 論文章節(jié)結構
    1.8 本章小結
2 太陽運行規(guī)律及太陽能跟蹤系統(tǒng)的研究
    2.1 太陽運行規(guī)律的研究
        2.1.1 地球圍繞太陽運行規(guī)律的研究
        2.1.2 太陽高度角、方位角的確定
    2.2 太陽能跟蹤系統(tǒng)的研究
        2.2.1 太陽能時控跟蹤系統(tǒng)
        2.2.2 太陽運動軌跡跟蹤系統(tǒng)
        2.2.3 控放式太陽能跟蹤裝置
        2.2.4 光電式太陽能跟蹤系統(tǒng)
        2.2.5 視日運動軌跡跟蹤和光電跟蹤相結合
        2.2.6 用于天文觀測和氣象臺的太陽能跟蹤裝置
        2.2.7 新型太陽自動跟蹤裝置
    2.3 本章小結
3 太陽能跟蹤裝置總體設計
    3.1 機械部分設計及跟蹤方式的選擇
        3.1.1 機械部分設計方案
        3.1.2 本文采用的跟蹤方案
    3.2 太陽光強、方位檢測模塊的設計
        3.2.1 太陽光照強度檢測模塊
        3.2.2 太陽方位傳感器
        3.2.3 太陽方位傳感器原理
    3.3 單片機及其外圍電路
        3.3.1 核心控制器的選擇
        3.3.2 模擬量轉換電路
        3.3.3 ATmega16單片機及外圍電路連接
    3.4 步進電動機及驅動電路
        3.4.1 步進電動機介紹
        3.4.2 步進電機的主要特性
        3.4.3 步進電機的選擇
        3.4.4 驅動模塊
    3.5 系統(tǒng)流程圖及部分程序
        3.5.1 光電跟蹤流程圖
        3.5.2 定時器控制
        3.5.3 部分程序
    3.6 本章小結
4 實驗數(shù)據(jù)分析
    4.1 太陽能跟蹤與非跟蹤的實驗數(shù)據(jù)分析
    4.2 太陽能跟蹤與非跟蹤太陽能接收量對比計算分析
    4.3 本章小結
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
申請學位期間的研究成果及發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3090800