科研訓(xùn)練方案報告

1、科研訓(xùn)練課題方案報告課題名稱：太陽能電池道光裝置姓 名：楊艷麗班 級：電先1103學(xué) 號：11291092小組成員：漆曉前強靜時 間：2013年11月28問題描述研究目標(biāo)：太陽能是地球上最直接、最普遍、最清潔、也是資源最無限的能源。然而太 陽能密度低、分散性大、不穩(wěn)定性大以及空間分布不斷變化的缺點，使得太陽能 的利用率較低。如何提高太陽能的利用效率便成為國內(nèi)外研究的熱點。理論分析 說明太陽的精確跟蹤與非跟蹤相比，能量的接收率相差37. 7 %因此實現(xiàn)對太陽 的精確跟蹤是提高太陽能利用率的有效途徑之一。目前太陽跟蹤的方式主要有光 電式和機(jī)械式。光電式為被動跟蹤，其精度較低，而機(jī)械式為主動跟蹤，其

2、原理 是通過程序計算出太陽位置，控制步進(jìn)電機(jī)來跟蹤太陽。目前國內(nèi)大多數(shù)采用機(jī) 械式進(jìn)行跟蹤。但此法中因無檢測機(jī)構(gòu)，使得累計誤差逐漸增大，效果并不十 分理想。針對光電式和機(jī)械式太陽跟蹤方法的缺乏，方案提出一種基于ARM920T 內(nèi)核$3C2440處理器和二維光位置敏感探測器（PSD）的太陽能電池板自動追光系 統(tǒng)，從而到達(dá)提高太陽能電池板工作效率的目的。研究內(nèi)容：為了提高太陽能電池板的工作效率，設(shè)計了一種基于ARM920T平臺的太陽能 電池板自動追光系統(tǒng)。系統(tǒng)以ARM920T內(nèi)核$3C2440處理器為控制器，根據(jù)二維 光位置敏感探測器PSD的電流輸出量確定電池板繞豎直軸和水平軸轉(zhuǎn)動的方向 和角度，

3、進(jìn)而由2個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動雙軸跟蹤系統(tǒng)，以到達(dá)自動追光的目的。經(jīng)測 試說明，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，具有良好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵問題：太陽能電池板自動追光系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要由ARM920T控制器、太陽能電池 板、PSD探測器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)、雙軸機(jī)械支架和液晶觸摸屏等組 成，如圖1所示。由PsD探測器檢測太陽光線照射到太陽能電池板上所產(chǎn)生的電流, 將電流送給ARM920T控制器中的ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，由ARM920T判斷太陽的位置； 然后送控制量給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)控制雙軸（豎直和水平軸）機(jī)械 支架的轉(zhuǎn)動，到達(dá)調(diào)整太陽能電池板的姿態(tài)（即方向角和俯仰角），從而使太陽能 電池板與太陽光線垂直，使太陽能電池板最大限度地接收太陽能。為了增加人機(jī)交互功能，ARM920T處理器將采集和控制結(jié)果通過液晶