太阳光谱辐照度仪自动跟踪装置的设计与测试

为了实现太阳光谱辐照度的高精度观测,提出了视日运动轨迹和光电跟踪相结合的太阳自动跟踪方案,详细论述了视日运动跟踪计算原理和基于四象限探测器的跟踪装置设计。为检测该装置的跟踪精度,设计了基于线阵CCD探测器的跟踪精度检测系统,并开展了室外观测实验。测试结果表明,太阳跟踪精度为±0.030°,稳定性优于1.4%,所设计的太阳跟踪装置在跟踪精度和稳定上均能够满足太阳光谱辐照度观测的高精度跟踪要求。     

基于遍历迭代边缘检测的太阳跟踪仪设计

针对光电式太阳跟踪适应性差的问题，设计了一种改进的光电式太阳跟踪仪，以设计的光筒式CMOS传感器采集 太阳图像，采用基于迭代计算的连通域标记技术以及边缘遍历迭代算法准确提取太阳轮廓信息及太阳质心位置，并通过STM32控制双轴转台绕赤纬轴和时角轴转动，以平行四边形机构设计遮光装置，采用同步带方式与跟踪装置联动，实现太阳跟踪，系统时角轴和赤纬轴方向位置误差标准差分别为 0.247°和0.295°，能够适应多云天气对太阳的准确跟踪。     

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C8051F061的太阳跟踪控制器设计

针对目前采用的太阳跟踪控制器跟踪精度不高的问题,设计了一种基于C8051F061的双模式太阳跟踪控制器。该控制器将视日运动轨迹跟踪与采用四象限光电传感器的高精度光电跟踪相结合,精确计算、测量出太阳的方位角和高度角,通过方位控制步进电机和高度控制步进电机使电池板始终垂直于太阳光线,提高了跟踪精度,从而有效地提高太阳能利用率。实验结果表明,该控制器具有较高的跟踪精度。     

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DSP的复合跟踪控制器的设计

针对单一的视日运动轨迹跟踪策略无法对跟踪的计算误差进行修改,随时间积累而出现累计误差,以及单一的光电跟踪策略容易受天气状况和环境中的杂光影响,引起误动作等缺点,文中设计基于复合跟踪策略的太阳跟踪控制器。当光强较弱时,只采取视日运动轨迹跟踪方式自动跟踪太阳,而当光照较强时,太阳跟踪控制器先采用视日运动轨迹进行粗控制,然后再利用光电跟踪进行精确控制。选用型号为TMS320F2812的DSP为控制芯片,完成了硬件电路的设计、制作以及软件程序的设计与编写。实验结果表明,文中提出的跟踪控制策略的跟踪精度高,设计的复合跟踪控制器实现了对太阳更精确和高效的跟踪。     

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51单片机的高精度太阳跟踪系统的研制

在传统的太阳跟踪系统设计中,主要采用光电跟踪与视日跟踪方法。设计了一种基于CMOS摄像头的高精度太阳自动跟踪仪,上位机通过NI公司的虚拟仪器开发平台Labview来设计跟踪软件,通过相关算法计算出太阳实时的方位角和仰角,进而转化成电机运行所需的脉冲,通过RS232传输到51单片机,由单片机来控制电机转动到相应的角度,从而使太阳光斑始终处于摄像头的中心位置。该实验装置具有比商业太阳跟踪仪更高的跟踪精度,跟踪误差最小可以达到0.002°。     

高精度双轴太阳跟踪控制器设计

结合聚光式光伏发电对太阳跟踪装置的应用需求,设计了基于DSP与CPLD的高精度双轴太阳跟踪控制器.设计以太阳位置计算的方法为主要跟踪控制方式,采用CCD传感器对太阳跟踪角度偏差检测自动定位和校准.结合光电定位校准开关,可以消除较大的机械积累误差,跟踪精度高.根据太阳高度自动调整启动返回时闻,可以最大限度地获得更多的光能...     

基于单片机的太阳追踪系统的设计

针对固定式太阳能利用装置的光能利用率低,设计一种太阳追踪系统。此系统由单片机智能控制,采用光电传感器检测太阳照射下遮光器的阴影,从而精确定位太阳与太阳能利用装置相对位置,实现太阳能利用装置的全程太阳追踪,使太阳光能最大限度地得到利用。     

太阳能最大功率机械跟踪系统的设计

针对太阳能光伏电池光电转换效率低的问题,设计了一套太阳能机械跟踪系统装置。以STC12C5A60S2单片机为核心控制器,通过闭环双轴跟踪调整电池板姿态角,使之垂直接收太阳光线,提高电池板方阵的输出功率。编写上位机软件,通过无线蓝牙实现远程通信,完成系统状态监控和数据记录的功能。实验结果表明,该装置能稳定跟踪太阳运行轨迹,从而有效提高太阳能光伏板的输出功率,具有较高的实用价值。     

A Simple Way to Simultaneously Release the Interface Stress and Realize the Inner Encapsulation for Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells

The mixed halide perovskites have become famous for their outstanding photoelectric conversion efficiency among new‐generation solar cells. Unfortunately, for perovskites, little effort is focused on stress engineering, which should be emphasized for highly efficient solar cells like GaAs. Herein, polystyrene (PS) is introduced into the perovskite solar cells as the buffer layer between the SnO₂ and perovskite, which can release the residual stress in the perovskite during annealing because of its low glass transition temperature. The stress‐free perovskite has less recombination, larger lattices, and a lower ion migration tendency, which significantly improves the cell's efficiency and device stability. Furthermore, the so‐called inner‐encapsulated perovskite solar cells are fabricated with another PS capping layer on the top of perovskite. As high as a 21.89% photoelectric conversion efficiency (PCE) with a steady‐state PCE of 21.5% is achieved, suggesting that the stress‐free cell can retain almost 97% of its initial efficiency after 5 days of “day cycle” stability testing.     

太阳光入射角光电检测装置

为了提高太阳能光伏电池的光电转化效率,设计了一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统.设计了4个分布式光敏电阻对比分析各点所受光照强度,设计了电压比较器实时反映太阳方位,设计了H桥电机驱动芯片,驱动两个直流电机按相应的方位角转动,实现实时跟踪.该太阳光入射角光电检测装置结构简单、成本低、灵敏度高,受外界环境影响较低,不仅可以作为演示实验装置,还可以扩展为实用的太阳能发电的自动跟踪系统.     

运动目标模拟系统设计

设计的振镜式激光扫描运动目标模拟系统就是用来检测某地面防空武器的光电跟踪系统,其能够根据目标的运动方式和运动状态在实验室模拟实现可供光电跟踪的运动目标。课题采用振镜式激光扫描运动目标模拟技术,激光束经过双振镜的全反射后在投影屏幕上利用光斑扫描出目标运动的轨迹,该光斑就是模拟光电跟踪系统跟踪的模拟运动目标,它具有真实目标的可见光和红外特性。     

直接辐射式日照计业务应用关键技术分析

日照时数是地面气象台站观测的基本项目。长期以来,我国主要使用暗筒式日照计进行日照时数观测,自动化程度低,精度较差,资料可比性难以保证。随着技术的发展,国外出现多种自动日照计,而国内这方面研究较少,与国外先进水平有一定差距。为了研制具有自主知识产权、可业务化应用的日照计,通过分析直接辐射式日照计的发展现状和关键技术,认为基于直接辐射式的自动日照计有广泛的应用前景,重点需要解决传感器的辐射响应、传感器设计与封装、太阳位置的自动跟踪、整机的结构优化等问题,提高仪器的环境适应性、长期稳定性和可靠性。     

浅析舰载光电跟踪技术

舰载光电跟踪技术是利用光电跟踪设备对跟踪、瞄准、捕获可疑目标,综合了多种先进的光学技术、图形处理技术、信号处理技术,在现代海上测量工作以及海上战争中具有重要的应用价值,为舰载光电对抗系统奠定良好的基础.本文从舰载光电跟踪设备组成及其关键技术方面对舰载光电跟踪技术进行了简单介绍,并探讨了舰载光电跟踪设备抗冲击分析法.