太阳能光伏发电光源跟踪控制系统概要Word文档下载推荐.docx

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2013年6月

——硬件部分

摘要

太阳能是一种非常具有开发潜力的能源，世界各国都在积极开发利用太阳能。

我国太阳能的利用，在近十年发展得非常迅速，但是我国的太阳能利用技术还比较落后，且太阳能利用的局限性很大。

为了进一步扩大太阳能的利用范围，提高太阳能的利用率，本文开发了一套太阳跟踪与驱动系统，该系统能够使太阳能利用装置时刻保持与太阳光线垂直，其结构简单、成本低廉且跟踪精度高，可用于太阳灶、太阳能热水器等各种太阳能装置上，具有一定的实用价值。

设计的太阳跟踪与驱动控制系统主要由三大部分构成：

传感器、控制器、机械跟踪平台。

传感器由独立的四片光电池组成，用于大范围跟踪太阳，控制器硬件以单片机STC12C5A60S2为核心，完成了控制器的硬件电路设计和制作，系统的硬件电路包括，模拟输入电路，电机驱动电路，电源电路等。

关键词:

太阳跟踪，传感器，控制器，跟踪平台

I

Solarphotovoltaicenergysourcestrackingcontrolsystem——Thehardwarepart

Abstract

Solarenergyisakindofenergywithgreatpotentialdevelopment,andmanycountriesistryingtoutilizeit.Theuseofsolarenergyisdevelopedveryfastinourcountryinrecenttenyears.Butthetechnologyofutilizingsolarenergyisstillrelativelybackward,andtheapplicationofsolarenergyisrestrictedbymanyfactors.Towidentheuseofsolarenergyandincreasetheutilizationofsolarenergy,thesolarenergytrakinganddrivingsystemisdesignedinthispaper.Thesystemcanguaranteethatthedeviceiceofutilizingsolarenergyisverticaltosunstreams,andithassimplestructure,lowcostandhightrackingprecision.Thesystemcanbeusedinmanykindsofsolarinstallationssuchassolarcookerandsolarwaterheater,andithascertainpracticalvalue.

Inthepaper,thedesignedsolartrackinganddrivecontrolsystemaremainlycomposedofthreemajorcomponents:

sensors,controllersandmechanicaltrackingplatform.Thesensorismainlycomposedoffourphotocellwhichcouldachievelarge-scaletrackingthesun.STC12C5A60S2isusedasthecoreinthecontroller.Hardwarecircuitdesignandproductionareaccomplished.Thesystemhardwarecircuitsarecomposedofanaloginputcircuit,themotordrivecircuit,powercircuitandsoon.

Keywords:

Solartracking,sensor,controller,trackingplatform

II

1绪论..............................................................................................................................................1

1.1课题背景.............................................................................................................................1

1.1.1发展太阳能的背景..................................................................................................1

1.1.2太阳能的特点..........................................................................................................3

1.1.3太阳能利用基本方式..............................................................................................4

1.1.4我国太阳能资源及利用情况..................................................................................4

1.1.5国外太阳能利用现状............................................................................................5

1.2课题意义.............................................................................................................................6

1.3国内外研究现状.................................................................................................................7

1.4跟踪方式的比较................................................................................................................8

1.4.1视日运动轨迹跟踪................................................................................................8

1.4.2光电跟踪................................................................................................................8

1.4.3视日运动轨迹跟踪和光电跟踪相结合................................................................8

1.5太阳运动规律....................................................................................................................9

1.5.1太阳与地球的位置关系........................................................................................9

1.5.2相关角度的计算..................................................................................................10

1.6设计要求...........................................................................................................................12

2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施。

.....................................12

2.1主要内容.........................................................................................................................12

2.2研究方法.........................................................................................................................12

2.3系统工作原理..................................................................................................................13

3太阳跟踪控制系统的硬件设计...............................................................................................15

3.1硬件总体设计方案..........................................................................................................15

3.2信号采集电路..................................................................................................................15

3.3通信电路..........................................................................................................................16

3.4键盘电路.......................