太阳能自动跟踪控制系统的设计

为了提高太阳能的利用率,设计一种太阳能自动跟踪控制系统,本系统采用双光电传感器精确定位太阳与太阳能利用装置相对位置,通过单片机智能控制,实现太阳能利用装置的全程太阳追踪;并设计合理的机械结构,通过硬件控制系统,来实现高精度的太阳跟踪.同时,在阴晴不定的天气状况下仍可以实现对太阳的跟踪.具有设计简单、抗干扰能力强、系统控制器稳定、数据传输可靠性高等特点.     

太阳跟踪自动化控制系统设计

随着太阳能不断被人类发现利用,如何应用自动控制系统有效捕捉太阳能更是当前自动化业界所面临的最新课题,本次设计就是利用自动控制技术实现了对太阳能的最大化合理应用。本系统阐述了自动化控制系统的设计过程以及软硬件部分的设计,系统采用AT89S52单片机作为整个系统的控制核心,系统采用了两种追踪模式：光电检测追踪模式和太阳角度追踪模式。晴天时系统采用光电检测追踪模式,而阴天时系统进入太阳角度追踪模式。在光电检测追踪模式下,光电检测部分采用光电二极管作为光电传感器,利用硬件装置通过光电二极管的比较电路来判断太阳的方位,从而达到了追踪太阳的目的。在太阳角度追踪模式下,要是通过软件计算当时当地太阳高度角和太阳方位角,再配合硬件来实现对太阳的追踪。系统的软件和硬件采用模块化设计思想,完成了系统的制作。     

高精度高可靠性脱机追日系统研制

为实现高精度高可靠性的追踪太阳,提高对太阳能的利用率,设计了一套基于以C8051Fa020的控制系统;该系统以C8051Fa020为控制器,通过太阳能公式计算出太阳的水平角及高度角,由程序控制水平及高度电机的转动,实现对太阳位置的精确跟踪;同时利用安装在太阳能发电架构上的编码器作为反馈,实现追日系统的闭环控制,对追日系统的误差进行校正,改进跟踪系统的精度;通过对实地太阳能架构的实验,追日系统可以精确追踪太阳位置,系统性能稳定,成本低,实用性很强。     

小型太阳能自动追踪系统研制

太阳能资源丰富,为了能高效地收集太阳能,文章设计了小型太阳能自动追踪系统,可以从4个方位检测阳光,并对其光心进行实时追踪,大大提高了能源利用率。该系统采用自动化控制,通过单片机控制步进电机转动来调整电池板角度实现对太阳能的全方位监控,从而有效提高太阳板的光电转化效率,实现太阳能利用最大化,解决了太阳能利用不充分的问题。     

太阳能自动追踪系统的设计与研究

太阳能具有可再生、分布地域广、使用清洁、经济效益高等优势,是理想的新能源,其开发使用是解决能源短缺、温室效应和环境污染等问题的有效途径。本文开发了一套太阳能自动追踪系统,该系统能够使得太阳能电池板及集热管始终垂直于太阳光线,最大限度的采集太阳能。在保证成本低廉、结构简单的前提下,实现了较高的跟踪精度。     

基于太阳自动跟踪的可逆变无线充电系统

设计了一种基于太阳能自动跟踪的可逆变无线充电系统。系统实时自动追踪太阳光线保持接收能量始终最大,并且将能量经逆变器和无线充电模块给电器进行充电。系统的双轴跟踪策略实现了对太阳能的高效利用,无线充电模块是对新型充电方式的一种新的探索。实验表明,四象限光电探测器可以实时准确地检测出当前太阳光线角度,双轴机械结构可以迅速地驱动太阳能电池板运动至指定位置,逆变器最大输出功率达到1 000 W,无线充电模块可以快速高效地对小功率电器进行无线充电。     

基于向日追踪的智慧照明系统设计

随着生活水平和能源要求的提高,人们对道路照明系统的要求也日益上升。传统城市道路照明系统存在照明模式单一,能源利用效率低的弊端,这与近年来高效节能的发展理念不符。为此,本文提出了一种基于向日追踪的新型智能节能照明路灯系统设计。设计一方面利用智能追踪系统自动控制太阳能板始终正对太阳,大幅提高了太阳能利用效率。另一方面,设计应用多路灯联动照明系统将不同路灯之间构成整体,在照明需求较低的时间节点为行人和车辆提供安全稳定的追踪照明模式,解决了传统路灯深夜等时间段长时间开启照明的问题,避免能源浪费,并延长照明系统使用寿命。本设计通过实物模型测试,实现预期功能,效果良好。     

高精度太阳位置检测系统的设计

针对目前太阳位置检测系统精度不高的情况,设计了一种基于CMOS图像传感器和ARM11微控制器的高精度太阳位置检测系统。该系统可以实时采集太阳图像、定时保存图像并对保存的图像进行图像处理、计算太阳光斑圆心偏离图像中心的偏差角,计算所得的数据可以显示在系统界面上。将系统所得太阳偏差角传送到太阳能板转台控制器中,转台控制器调整太阳能板位置使太阳能板正对太阳,从而提高太阳能利用率。实验结果表明,该系统测量精度高、误差小。     

双模式太阳能自动跟踪系统的研究

为了提高太阳能的光电转换率,该课题构建了一套以单片机为核心控制器的太阳能自动跟踪系统。该系统根据天气条件,相应的选择光电跟踪或太阳运动轨迹跟踪方式对太阳实现跟踪。系统的设计对提高太阳能的利用效率具有一定的理论和实际意义。     

基于单片机的太阳自动跟踪系统的研究

为了提高太阳光伏发电系统的转换效率,对太阳进行自动跟踪是很有必要的。设计一种基于AT89C51单片机的太阳自动跟踪系统。采用程序控制,利用光学传感器对太阳能板做自动定位和误差校正,而通过单片机控制步进电机来实现系统。理论分析和设计结果表明,系统实现了对太阳的自动跟踪,能大大提高太阳能的利用率。该系统价格低廉、性能可靠,具有较高的实用价值。     

基于ATmega8的双轴太阳跟踪器设计

为提高太阳能的利用率,以ATmega8单片机为控制核心,设计了一套光电跟踪与视日运动轨迹跟踪互补控制的双轴太阳跟踪器。该跟踪器在晴天时,利用光敏电阻采集光强判断太阳位置,控制步进电机实现光电跟踪;在阴天时,采集时钟器件PCF8583的时间信息,计算当前太阳位置来实现视日运动轨迹跟踪。实验表明：该太阳跟踪器能在不同天气状况下对太阳进行较准确地跟踪,能量接收效率提高了30％,达到充分利用太阳能的目的。     

基于垂直双轴结构太阳能光电跟踪系统研究

针对当前我国太阳能利用率的不足,提出了一种基于垂直双轴机械结构的太阳能光电跟踪系统,它利用2DU10系列硅光电池组成四象限光强传感器,通过低功耗单片机AT mega16L智能控制横向纵向步进电机42H4630转动,使四象限光强传感器法线方向始终正对太阳位置以接收最大太阳能.同时串口监控四象限电压输出,便于控制中心记录管理.该系统能够智能识别黑夜、阴雨天等阳光不充分的情形进入低功耗模式,避免吸收光能小于机动耗能.实现自动、精确、高效地太阳能光电跟踪.     

光电位置传感器在高精度太阳自动对准中的应用

分析了目前太阳跟踪方式中存在的问题,为进一步提高太阳跟踪精度和利用率,设计了基于光电位置传感器的太阳追光系统;设计了跟踪装置,达到了跟踪的稳定性;跟踪策略上采用光电跟踪与视日跟踪相结合,实现了全天候自动跟踪。经试验表明:该方法简单,跟踪精度高,稳定性好。     

基于热能和光能的野外发电装置的设计

当前节能减排的呼声日益高涨,为了实现能源的高效利用。本文提出一种野外发电装置。基于热能和光能的野外发电装置主要由利用野外废弃的木材或落叶燃烧产生的热能进行发电的一级发电系统和利用太阳的光能进行发电的二级发电系统。本装置储存的电能即可以解决人们在野外宿营时用电设备缺电的问题,又可以提高能源的利用率,起到节能减排的功效。     

用于碟式太阳能聚能器的太阳自动跟踪系统研制

本文研制了一种用于碟式太阳能聚能器的太阳自动跟踪系统,该系统利用高精度的PSD（Position Sensitive Detector,位置敏感探测器）传感器来获取太阳的指向位置,通过ARM7微控制器S3C44BOX控制高精度机械转台转动,从而使聚能器指向太阳光入射方向。全文设计论证了系统软、硬件的实现方案,并研制出了相应的系统平台。实际测试结果表明,相比固定朝向式的聚能器,该系统对太阳能的采集效率能够提高约30％。     

逐日太阳能发电路灯照明系统设计

基于目前太阳能路灯,只能固定摆放,不能随太阳转动,不能进行最大的能量储备,设计了逐日太阳能路灯控制系统,主要涉及光电转换、光线监测、电机控制、充放电保护和路灯照明等技术及其应用,在设计中应用了双参数方法,根据时间和光强进行电机的控制,使得应用更加准确和平稳,通过实测表明,逐日太阳能路灯能够提高利用率27%,每天多储备的能量能延长3小时供电,这在天气不好及阴天时非常必要,尤其是在紧急状态下,更加难能可贵。     

高精度太阳能聚光双轴定时跟踪控制系统设计

为提高太阳能电池光电转换效率,设计了不得一种太阳能双轴全自动聚光跟踪控制系统,使可以放多个太阳能电池模块的框架平台可以跟踪太阳光旋转,并保持框架平台上的太阳能电池与阳光入射角保持垂直,以达到光能的最大获取率。在考虑太阳的运动轨迹模型的基础上,设计出可以同时跟踪太阳轨迹的二轴框架平台结构,方位轴和俯仰轴。在考虑晴天和阴天等复杂天气情况下,设计太阳运行轨迹跟踪方式和光传感器跟踪方式相结合的自适应智能跟踪方法,全自动地准确跟踪太阳的位置,跟踪精度小于0.4°,最大限度的接收太阳能,提高了太阳能光电转换的效率。     

基于FPGA的太阳跟踪器的设计及实现

在简要介绍地日运行规律的基础上,确定了视日运动跟踪法的计算模型及跟踪装置的机械结构。采用FPGA芯片XC3S1500为处理器,以步进电机为执行机构,采用Verilog语言设计实现了高度角-方位角太阳跟踪系统。根据系统的要求建立了计时模块、太阳高度角方位角计算模块、日出日落时间计算模块和步进电机脉冲控制模块。通过实验测试该系统能够达到预期的性能指标,对提高太阳能的利用率具有重要的现实意义。