基于单片机的双轴太阳能跟踪系统的设计

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1、第21卷第l5期电子设计工程2013年8月Vo1．21No．15ElectronicDesignEngineeringAug．2013基于单片机的双轴太阳能跟踪系统的设计王国龙(西南交通大学四川成都611756)摘要：为了解决太阳能工程项目中光伏效率不高的问题。设计了双轴太阳能跟踪装置，该系统采用视日轨迹跟踪方案。文中着重分析了双轴跟踪的原理及其系统组成，利用光伏元件和STC89C52单片机实现大范围太阳跟踪．液晶显示屏实时显示最佳接收方位角及温湿度。在光线充足的天气条件下。跟踪装置自动旋转并始终保持太阳光垂直照射在太阳能电池的表面。在阴雨天或夜间等

2、光线不足的条件下系统停止跟踪太阳转动。整个系统不需要任何外部电源供电，实现对太阳的高精度跟踪，并且使系统具有较强的抗干扰和运算能力。关键词：单片机；自动跟踪；光敏电阻；太阳能电池；步进电机中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1674—6236(2013)15—0171—03Designoftwo·axissolartrackingsystembasedonMCUWANGGuo-long(SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu611756，China)Abstract：Inordertosolvethelowef

3、ficiencyofsolarpmjectsinthephotovohaic，designthesolartrackingdeviceofbiaxial，whichdependsonthetrajectorytrackingschemeusingthesystem-Thispaperfocusesontheanalysisoftheprincipleandsystemcomponentsofthetwo-axistracking；awiderangeofsolartrackingisachievedwithaphotosensitiveelement

4、andSTC89C52，andLCDdisplayreal-timeoptimalreceptionofazimuthandtemperatureandhumidity．Insunnyweatherconditions，surfacetrackingdevicerotatesautomaticallyandkeepsthesunradiatingonthesolarcellIntherainydayornightandlow-lightconditions，thesystemstopstrackingthesun，reducingenergycons

5、umption．Thesystemdoesnotrequireanyexternalpowersupply．Achievehigh-precisiontrackingofthesun，andthesystemhasastronganti-interferenceandcomputingpowe~Keywords：MCU；automatictracking；photosensitiveresistance；solarcell；steppingmotor太阳能作为一种新型清洁能源．受到了世界各国的广泛根据目前太阳能技术发展特点以及国内外光伏发电系重视。目

6、前太阳发电方式主要有塔式发电、碟式发电、光伏发统的发展状况。以及针对现阶段太阳能光伏发电系统普遍存电等，均为固定安装，无法保证太阳光实时垂直照射，导致太在的效率偏低的现实田。文中研究并设计了双轴独立自动太阳能资源不能得到充分利用。如何最大限度的提高太阳能的阳跟踪控制系统。具体的设计目标如下：利用率。仍为国内外学者的研究热点。解决这一问题应从两1)双轴：系统采用两个步进电机来控制太阳能电池在水个方面人手，一是提高太阳能装置的能量转换率，二是提高平和垂直两个方位自由的移动。太阳能的接收效率，前者属于能量转换领域，还有待研究，而2)独立：系统无需任何外部电

7、源供电，其工作所需的能后者利用现有的技术则可解决。源完全来自于自身太阳能电池发电和铅酸蓄电池的储能。自动太阳跟踪控制系统在实时跟踪太阳旋转的情况下，3)自动太阳跟踪：系统的运行无需人工手动调节，而是可接收到更多的太阳辐射能量，从而提高太阳能电池板的输利用太阳位置传感器实时监测太阳方位并且跟踪太阳旋转。出功率，该技术在各种太阳跟踪装置中可以广泛应用_l1。有人4)控制：保持太阳能电池最大限度地接受太阳光照射的研究了太阳光角度与太阳能接收率的关系，理论分析表明：太照射。阳的跟踪与非跟踪，能量的接收率相差37．7％，精确的跟踪太这个装置最大的特点就是让太阳

8、能电池随着太阳位置阳可使接收器的热效率大大提高．进而提高了太阳能发电系的变化来自动实时调整方位始终保持太阳能