基于单片机的太阳能电池板自动跟踪系统的研究

发布时间：2021-11-16 13:44

　　伴随着人类社会的发展,人口基数越来越大,电量消耗巨大,传统发电原料污染环境的同时,可用量日益减少,给人类未来生产生活带来了一定的威胁,因而解决日益剧增的用电量,寻求一种新能源显得极其重要。论文正是基于此背景下,针对当前太阳能电池板采光率低、自动化水平不高等问题。以太阳能电池板自动跟踪系统为研究对象,利用单片机控制技术来实现机电一体化,完成了跟踪器的全自动跟踪,提高了跟踪系统的精度,有效改善了对太阳光能的接收效率。本文是对单片机的太阳能电池板跟踪系统的研究,将采用光电检测跟踪方式和太阳高度角跟踪方式相结合,晴天时采用的是光电检测跟踪方式,阴天时采用的是太阳高度角跟踪方式,这两种方法结合起来,使跟踪系统可以在不同天气状况下进行实时跟踪。文中光电跟踪模式采用光敏二极管和四象限探测器组成的光电传感器,检测晴天时的太阳光线强度,使光敏二极管首先进行粗略的跟踪,然后再由四象限探测器进行精确跟踪,最终实现跟踪的精确定位。太阳高度角跟踪方式利用太阳方位计算器计算出某时刻太阳所在的位置,单片机把计算出来的太阳方位值,转化为能够识别的控制信号,从而驱动步进电机执行相应的动作,最终达到跟踪太阳的目的。论文在... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

赤道坐标系

图 2.2 地平坐标系即是太阳位置距离水平面的角度。太阳，二者所形成的夹角。存在关系式：θs+αs=90°（其中 θs 为天顶角）直射光线与此时所在的水平面垂线的夹 表示。它表示太阳照射到地球上的垂线夹角。正南方向上（选取 0°为正南方为正，逆时针方向（正南以东）为负。sin α s =sinDsinδ+cosDcosδcosωsssααωγcoscossinsin =sDpsinsinsincosαδθ =

只要时间和地点确定了，这个值就是唯一的。方位的时候，就可以通过提前给出的值，计算出此时的太阳太阳跟踪的相关理论太阳能电池原理作原理：它是将太阳光线通过一些特殊的元器件转化成电能式先储存起来。目前，制作太阳能电池的材料主要是硅，它较好的半导体，这些材料接收到光线照射就会发生光电转换太阳光照射到光电元件表面上时，总会有一些光线反射掉，透过其表面被吸收。当光电器件吸收到光照后，就会产生热部因为热激发使电子和空穴发生碰撞形成电子和空穴的快速如图 2.3 所示。这样，光能就转变为了电能。当太阳光越强时就会越强烈，产生的电流就越大，功率也就越大[17]。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于DSP的太阳能双轴跟踪控制系统的设计[J]. 张国新,杨勇.  机电产品开发与创新. 2015(03)
[3]双轴跟踪槽式太阳能集热器性能试验[J]. 马炎,陈海军,钱裕,王银峰,马婷婷,朱跃钊.  热力发电. 2015(01)
[4]一种基于双轴旋转角度的太阳能自动跟踪系统的设计[J]. 李峰,唐志航,谢雅,张益星,肖鹏,刘铁武.  湖南工程学院学报(自然科学版). 2014(04)
[5]一种船用太阳跟踪系统的设计[J]. 季本山.  中国航海. 2014(04)
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[7]一种利用单片机实现太阳跟踪的设计方法[J]. 申来明,杨亚龙.  现代电子技术. 2014(10)
[8]基于单片机的双轴太阳能跟踪系统的设计[J]. 王国龙.  电子设计工程. 2013(15)
[9]高精度太阳能聚光双轴定时跟踪控制系统设计[J]. 汪春华,王晓丽,李彬.  电子设计工程. 2012(04)
[10]太阳位置公式的改进及应用[J]. 桂文胜,李涛,陆彦斌.  水电能源科学. 2011(09)

博士论文
[1]高倍聚光光伏光热综合利用系统的理论和实验研究[D]. 陈海飞.中国科学技术大学 2014

硕士论文
[1]太阳能双轴自动跟踪系统设计与研究[D]. 陈舟.湖北工业大学 2015
[2]双轴式太阳能自动跟踪系统[D]. 徐海鹏.北方工业大学 2014
[3]基于单片机的太阳光追踪系统研究[D]. 杨丰涛.中北大学 2013
[4]太阳能追日系统的设计与实现[D]. 韩玥.长春工业大学 2013
[5]光伏发电自动跟踪系统的设计[D]. 张鹏飞.哈尔滨理工大学 2009



本文编号：3499000