太阳能跟踪系统论文

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1、太阳能跟踪系统毕业论文目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1太阳能电池板自动跟踪系统设计的背景及意义11.2太阳光自动跟踪系统的国内外研究现状21.3项目研究的主要内容及预期目标5第2章太阳能电池板跟踪相关理论研究62.1太阳的运行规律62.1.1太阳高度角，方位角及时角介绍62.1.2太阳高度角及方位角计算公式62.1.3太阳能电池板跟踪参考坐标系82.2光伏电池的特性分析92.2.1光伏电池的光伏效应92.2.2温度对光伏电池输出特性的影响92.2.3太阳的光照强度对光伏电池转换效率的影响102.2.4光伏电池的I-V和P-V特性曲线11第

2、3章太阳能跟踪系统的控制目标与控制方案123.1控制方案选择123.2控制方案设计133.2.1光敏电阻设计的传感器133.2.2跟踪控制系统整体原理框图143.2.3太阳能自动跟踪装置设计15第4章电池板跟踪系统硬件设计16III4.1关键器件介绍164.1.1STC12C5A60S2简介164.1.2步进电机介绍184.1.3光敏传感器及元件204.2CPU模块设计214.2.1CPU硬件模块结构框图214.2.2CPU模块电路原理图224.2.3复位电路234.2.4晶振电路234.2.5发光二极管244.3光电传感模块244.4实时时钟模块274

3、.5RS232通讯模块284.6EEPROM存储模块294.7系统电源设计304.8步进电机驱动电路30第5章太阳能电池板跟踪系统软件设计315.1KeilC51软件介绍315.2软件总体设计及流程图325.2.1软件总体设计325.2.2软件流程图设计335.3软件关键模块设计345.3.1串口通信程序设计345.3.2EEPROM的读写程序核心代码345.4程序设计要点及注意事项36第6章实验及结论40第7章总结及展望417.1总结417.2展望41第8章附录428.1控制板原理图428.2部分数据结构42III8.3部分软件代码46参考文献53致　

4、　谢54第1章III第1章绪论1.1太阳能电池板自动跟踪系统设计的背景及意义英国的工业革命推动生产力的极大发展，而工业化需要能源作为保障的。据统计人类前5000年都没有近300年对能源需求的迫切。随着现代文明的发展需要更多的能源满足人们的需求！尤其是正处于发展高速期的我国更是对能源的需求更加旺盛；预计全球对各种能源的需求年均增长约1.7%，到2030年日需求量将从目前的约2.2亿桶油当量增加到约3.35亿桶油当量。这样巨大的能源增量远远超出今天所消耗的能源数量，以油当量计算，大约是目前沙特阿拉伯石油产量的10倍中国能源消费目前已经占世界总量的13.6%使

5、得世界越来越将能源的话题聚焦在中国和亚太地区；能源危机已经开始显现。能源的危机对我国经济增长是致命的。发达国家美国对石油极其的敏感。各国多石油的争夺日趋激烈化，众所周知的伊拉克战争，现在的北极之争等都是以能源争夺作为背景的！因此对资源的争夺，仍将是未来几十年世界动荡的主要原因之一。太阳能利用可分为热利用和光伏发电两种方式，热利用主要在采暖领域多，形式比较单一；而光伏发电可以把太阳能转换为当今最普遍的能源利用形式—电能，从而具有热利用不可比拟的优势，同时光伏发电系统与其他发电系统相比具有许多优点：1.太阳能取之不尽，用之不竭，每天照射到地球上的太阳能是人类

6、消耗的能6000倍。光伏发电安全可靠，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。2.太阳能随处可得，就近供电，不必长距离输送，因而避免了输电线路等电能损失。3.太阳能不用燃料，运行成本很小。4.发电部件不易损坏，维护简单。5.光伏发电不产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源。安装1KW光伏发电系统，每年可少排放二氧化碳600～2300kg，一氧化氮16kg，二氧化硫9kg及其他微粒0.6kg。一个4KW的屋顶家用光伏系统，可以满足普通美国家庭用电需要，每年少排放的二氧化碳数量，相当于一辆家庭轿车每年的排放量。第3页共54页

7、6.光伏发电系统建设周期短，由于是模块化安装，不仅可用于小到太阳能计算器的几个毫瓦，大到数十兆瓦的光伏电站，而且可以根据负荷的增减，任意添加或减少太阳电池容量，既方便灵活，又避免了浪费。但是，目前光伏发电与电网供电的比较，光伏发电价格还比较高，不过其维修费用很少，随着发电量的增加，其价格会下降，优势才逐渐体现出来。由于太阳能发电的成本比较高是照成光伏发电没有高速发展的主要原因之一，所以为了降低成本提高太阳能利用率显得极其重要。又由于新技术的发展即聚光技术的发展极大的提高了太阳能利用率，目前最新技术最高达到3～4倍。但是聚光对于但是聚光组件对太阳入射角度要

8、求很高，要求光线要几近垂直的照射到电池板上，所以太阳跟踪技术显得愈加重要了。有了