太阳光自动跟踪系统设计解析.docVIP

摘 要 以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要，加速开发利用以太阳能为主体的可再生能源己成为人们的共识。光伏发电系统可以直接将太阳光能转换为高品位能源—电能。由于太阳在天空中的位置是不断变化的，为此本文采用了自动跟踪系统?。介绍了目前国内太阳跟踪器的发展现状，各类跟踪器的性能特点。对目前跟踪器存在的问题进行了分析，提出了新型自适应复精度太阳跟踪平台和通过单片机控制步进电机的太阳跟踪平台的系列方案。? 关键词：太阳能;??自动跟踪;? Abstract Need to conventional energy-based energy structure with the continuous consumption of resources will become increasingly suited for sustainable development, in order to accelerate the development and utilization of solar energy as the main renewable energy has become the consensus. PV systems convert solar energy directly to high-grade energy - electricity. Because the suns position in the sky is constantly changing, for this paper, an automatic tracking system. Describes the current status of the development of domestic solar tracker, tracking the performance characteristics of various types. Currently tracker on the problems of the analysis, the new adaptive complex precision sun tracking platform and microprocessor controlled stepper motor through solar tracking platform series of programs. Keywords: Solar; Automatic tracking; 目 录 第1章 绪论 1 1.1课题背景 1 1.1.1 当今世界的能源分析 1 1.1.2太阳能的特点 1 1.1.3我国太阳能资源 2 1.2课题研究的目的和意义 2 1.3太阳能利用率的提高 3 1.4太阳能利用的国内外发展现状 3 1.5太阳光自动跟踪系统的国内外研究现状 4 第2章 太阳运行的规律和控制方案 5 2.1太阳运行的规律 5 2.2太阳运行轨迹的跟踪方式 7 2.2.1视日运动轨迹跟踪 7 2.2.2光电跟踪 10 2.2.3视日运动轨迹跟踪与光电跟踪相结合 13 2.3本章小结 13 第3章 控制系统总体设计 14 3.1控制系统所要实现的功能分析 14 3.2控制系统的工作过程 14 3.3系统硬件结构设计 15 3.4核心控制器件的选取 18 3.4.1 单片机的选取 18 3.4.2 单片机的外围接口设计 19 3.4.3 单片机对步进电机的驱动控制 20 3.5太阳方位检测模块 21 3.5.1 太阳方位检测传感器 21 3.5.2 四象限光电探测器的选择 23 3.5.3 太阳方位检测电路 25 3.6光强检测模块 28 3.6.1 硅光电池的选择 28 3.6.2 光强检测电路 30 3.7数据采集模块 31 3.8机械执行装置 34 3.9本章小结 35 第4章 控制系统的软件设计方案及优势 36 4.1太阳自动跟踪主程序设计 36 4.2自动跟踪式与固定安装式采样光强比较 37 4.3本章小结 37 第5章 总结及展望 38 5.1总结 38 5.2展望 38 参考文献 39 致谢 40 第一章 绪论 1.1课题背景 1.1.1 当今世界的能源分析 当今世界能源问题已经成为人类需要迫切解决的一个问题[1]，特别是随着石油和煤这两大能源的大量开采和使用。寻找替代能源都已成为世界各国的紧迫任务，就当前形势来看，太阳能是一种取之不尽，用之不绝的绿色能源，世界各国都投入大量的人力，物力，财力争相发展太阳能技术，太阳能大规模利用已经成为21世纪人类社会发展进步的重要标志。 太阳是离地球最近的一颗巨大而灼热的星球，中心温度高达约120万摄氏度，