太阳能电池板照射角自动跟踪系统设计

太原理工大学

毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）题目： 太阳能电池板照射角自动跟踪系统设计 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）： 要求设计能够自动跟踪太阳以调整太阳能电池板光照摄射角度的系统，以提高太阳能电池的光—电能量转化率。 1、太阳能电池板在0—180℃内自动跟踪太阳，使入射光垂直照射； 2、根据季节变化太阳能电池板可调整维度； 3、该设计的自动跟踪系统使用此太阳能电池板供电力工作； 4、使用该系统后应使用太阳能电池板提高效率≥5% ； 5、此设计系统能够长期室外运行。 第1页

毕业设计（论文）主要内容： 1、调查了解目前太阳能电池板的使用情况、测试垂直照射和不垂直照射的工作效率； 2、查阅资料，掌握MCS—51单片机、控制电机及相关电路的工作原理及应用方法； 3、按本任务书要求完成设计 第2页

毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）： 1、实习报告。 2、查阅资料记录。 3、毕业设计说明书（包括电路原理图）。 4、设计程序、图纸的电子文档。 第3页

主要参考文献（资料）： 1、《单片机原理》教材 2、《控制电机》教材 3、《传感器原理及检测技术》教材> 4、《模拟电子技术》教材 5、太阳能电池的有关资料（自己检索） 6、相关的地理、天文资料（自己检索） 专业班级 自动化2005级05班 学生 要求设计(论文)工作起止日期 指导教师签字 2009年2月16日—2009年6月20日 日期 日期 日期 第4页 教研室主任审查签字 系主任批 准签字 目 录

摘要 ........................................................................................................................................ - 1 - 一、概述 ................................................................................................................................. - 3 -

（一）能源与环保 ............................................................................................................ - 3 -

1.能源短缺................................................................................................................ - 3 - 2.环境污染................................................................................................................ - 3 - 3.温室效应................................................................................................................ - 3 - （二）太阳能的特点......................................................................................................... - 4 - （三）国内外太阳能应用的现状 ....................................................................................... - 5 - （四）几种主要的太阳能发电装置.................................................................................... - 6 -

1.塔式太阳能发电系统 .............................................................................................. - 6 -

2.聚光光伏发电系统.................................................................................................. - 7 - 3.碟式太阳能发电系统 .............................................................................................. - 8 - （五）太阳能跟踪技术现状 .............................................................................................- 10 - （八）本章小结...............................................................................................................- 22 - 二、跟踪系统的设计构想及框架 .............................................................................................- 23 -

（一）跟踪系统的设计要求 .............................................................................................- 23 - （二）跟踪系统的组成 ....................................................................................................- 23 -

1.太阳能采集装置 ....................................................................................................- 24 - 2.转向机构...............................................................................................................- 24 - 3.控制部分...............................................................................................................- 25 - 4.贮能装置...............................................................................................................- 25 - 5.逆变器 ..................................................................................................................- 25 - 6.控制器 ..................................................................................................................- 26 - （三） 太阳照射规律 ......................................................................................................- 26 - 1.地球围绕太阳的运行规律 ......................................................................................- 26 - 2.太阳高度角和方位角的确定...................................................................................- 27 - （三）本章小结...............................................................................................................- 30 - 三、机械部分的设计...............................................................................................................- 31 -

（一）整体框架的设计 ....................................................................................................- 31 - （二）减速装置的选型 ....................................................................................................- 32 - （三）驱动电机的选型 ....................................................................................................- 33 - （四）本章小结...............................................................................................................- 34 - 四、控制部分的设计...............................................................................................................- 36 -

（一）控制器 ..................................................................................................................- 36 -

1.匹配系统...............................................................................................................- 36 -

2.并联调节器 ...........................................................................................................- 38 - 3.串联调节器 ...........................................................................................................- 39 - （二）单片机的选型........................................................................................................- 40 -

1.结构框图: .............................................................................................................- 40 - 2.AT89C51的引脚 .....................................................................................................- 41 - （三）计时芯片的选型 ....................................................................................................- 45 -

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