基于Arduino的太阳跟踪器研究设计

发布时间：2020-06-12 11:09

【摘要】：进入21世纪以来,伴随着经济的迅猛发展,能源短缺已经成为世界需要共同面对的严峻难题。太阳能作为一种清洁的新能源,因其取之不尽和清洁无污染受到了大众的广泛关注,是现在各国大力发展的新能源之一。现在采集太阳能最普遍的方法是利用太阳能光伏电池,然而受限于现阶段材料发展情况,考虑成本因素,太阳能电池在效率方面并不能令人满意。本文所设计的双轴光电式太阳跟踪器可以使光伏电池板一直正对太阳,在不改变现有材料的情况下提高光伏电池板的效率,实现对太阳辐射能的充分采集。即使在太阳能电池转化率有着重大突破后,太阳跟踪器也依然可以用于太阳能炉灶、太阳观测等情况。本文首先使用Simulink搭建日辐射量和年辐射量接收模型,比较太阳能板固定时与跟踪太阳转动时,接收量的差距,得出不同情况下日辐射接收量和年辐射接收量的曲线,以说明制作太阳跟踪器的必要性。在设计过程中,经过横向比较,选择使用光敏电阻矩阵作为跟踪器的传感单元、开源电子原型平台Arduino板作为控制系统、舵机作为驱动方式,使用DC-DC模块、以太网连接板等作为辅助模块搭建跟踪器控制系统,并根据系统需求匹配合适的MPPT(Maximum power point tracking,最大功率点跟踪)控制器和蓄电池。在确定了整体传动结构后,完成了整体控制系统的设计、结构设计和Arduino板的编程,并制作跟踪器实物测试其功能。最后,为了达到远程控制的需求,跟踪器使用Yeelink作为物联网云服务平台,实现了远程查看舵机位置、远程控制舵机开关等功能。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TK513.4

【相似文献】