太阳能跟踪机理论文.doc

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1、目录摘要1第1章概述31.1太阳能的特点31.2太阳能跟踪技术现状41.3本章小结8第2章跟踪系统的设计构想及框架92.1跟踪系统的设计要求92.2跟踪系统的组成92.2.1太阳能采集装置102.2.2转向机构102.2.3控制部分112.2.4贮能装置112.2.5逆变器112.2.6控制器112.3太阳照射规律122.3.1地球围绕太阳的运行规律122.3.2太阳高度角和方位角的确定132.4本章小结16第3章机械部分的设计173.1整体框架的设计173.2减速装置的选型183.3驱动电机的选型193.4本章小结20第4章控制部分的设计214.

2、1控制器214.1.1匹配系统214.1.2并联调节器234.1.3串联调节器234.2单片机的选型244.2.1结构框图:244.2.2AT89C51的引脚254.3计时芯片的选型294.4步进电机驱动芯片的选型314.5整体电路图的设计344.6本章小结34第5章程序部分的设计355.1流程图设计355.2程序设计375.3本章小结41结论与展望42参考文献43致44太阳能跟踪机理及系统设计摘要随着以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将越来越适应可持续发展的需要，包括太阳能在的可再生资源将会越来越受到人们的重视。利用洁净的太能，以半导体

3、光生伏打效应为基础的光伏发电技术有这十分广阔的应用前景。本设计尝试设计一种能够自动跟踪太照射角度的双轴自动跟踪系统以提高太阳能电池的光-电转化率。该系统是以单片机为核心，利用太阳轨道公式进行太阳高度角及方位角计算，并利用计时芯片以及步进电机驱动双轴跟踪系统，使太阳能电池板始终垂直于太阳入射光线，从而提高太阳能的吸收效率。目前本设计仅通过简单的计算公式得到的数据，对东西向进行每小时一次的角度改变，南北向进行每天一次的角度改变，再通过单片机的判断进行每晚的东西向回归控制以及每半年的南北向跟踪方向的改变控制。由于时间及作者目前的知识限制，跟踪系统只是进行

4、粗略的角度跟踪，有较大误差，今后如有机会再进行改进。关键字：太阳能电池，太阳照射角，自动跟踪，单片机，步进电机AbstractWiththeconventinuousconsumptionofresources,theconventionalenenrgy-basedenergtstrcucturehasnotalreadymoreandmoreadapttotheneedsforsustainabledevelopment,sppeing-upthedevelopmentofandutilizationofsolarenergy,thephoto

5、voltaictechnologybasedonthephotovoltaiceffecthasaverybordapplicationprospect.Inthedesign,wetrytodesignanautomatictrackingsystemwithBiaxialinordertoenhancesolarlight-electricityconversionefficiency.Thesystemisbasedonsingle-chip,orbitthesunelevationangleformulausingthesunandcalc

6、ulatingazimuthandtakethetimechipadvantageofdual-axissteppermotordriventrackingsystem,makethesolarpanelsperpendiculartothesolarincidenceline,toimprovetheabsorptionefficiencyofsolarenergy.Atpresent,thedesignofasimpleformulawasonlyforcalculatingthedata,theeast-westtothepointofvie

7、wwillbechangedonceanhour,thenorth-outhperspectivewillbechangedonceaday,andthentheMCUtoreturntocontrolthingsthroughthenighttodetermine,aswellaseveryhaifayeartotrackthedirectionofthenorth-southchangeincontrol.Becauseofthetimeandthecurrentlimitationsoftheknowledgeoftheauthor’s,th

8、etrackingsystemtotrackthepointofviewisrough,therearemanyerror