銀泰蓄電池-全方位太陽能跟蹤儲存器

開發(fā)背景:
　　當前能源問題已經成為制約世界各國發(fā)展的主要因素之一，我國人均能源擁有量較低，以煤炭為主的不合理的能源結構環(huán)境壓力大，缺乏可持續(xù)發(fā)展能力，太陽能作為一種清潔的可再生能源，在未來能源結構中占有重要地位。我國屬太陽能資源豐富的國家之一，具有發(fā)展利用太陽能的良好條件。我們的作品就是在這個背景下設計的。

　　結構說明：
　　該系統(tǒng)有太陽能電池板、太陽位置跟蹤控制系統(tǒng)、充電過程顯示部分、直流電向交流電的逆變系統(tǒng)。(如下圖所示)

　　應用前景：
　　可以為野外用電設施，無人值守機站，邊遠海島場站導航設備等提供可靠的工作電源，也可以為大功率光伏發(fā)電廠提高運行效率提供技術支持。

　　功能說明：
　　它的基本功能有(1)全方位實時太陽位置跟蹤。(2)電能的儲存。(3)液晶顯示充電的全過程。(4)直流12V電壓向交流220V電壓的逆變。
　　本系統(tǒng)具有太陽位置定位跟蹤準確、電機驅動動作靈敏可靠，太陽能轉換效率高，采集、存儲、轉換一體化設計等特點。其主控系統(tǒng)芯片采用單片機開發(fā)板，價格低廉，可維護性強。

　　使用說明：
　　該系統(tǒng)放入太陽下面，它會通過放置在太陽能電池板上下、左右四個光敏傳感器對比進行自動調整角度，尋找太陽光光線強度最佳位置，以把太陽能最大效率的轉化為電能儲存起來，用于家庭普通家用電器供電�！　�

銀泰蓄電池

各模塊基本功能：液晶顯示模塊：可以顯示“正在充電”和“充電完成”兩種狀態(tài)，實現(xiàn)人機交流。
電源存儲模塊：用于儲存電能，并對各個工作模塊進行供電。
　　光敏傳感器模塊：用于對光照強度進行采集處理，輸出的模擬信號經ADC0832轉換為數(shù)字信號后傳輸給單片機作為控制信號，控制電機的正反轉。
　　電機驅動模塊：根據(jù)單片機發(fā)出的控制信號控制電機工作于正傳或反轉狀態(tài)，使安裝于電機軸上的太陽能電池板始終與太陽入射光線保持垂直狀態(tài)，從而達到跟蹤太陽的目的。
　　能量轉換模塊：將太陽能電池板產生的電能存儲在12V 8AH的蓄電池中，然后經逆變器轉換為220V 50HZ的交流電，向普通家用電器供電。

　　作品說明：
　　(1)作品尺寸長75cm×寬30cm×高55cm。
　　(2)蓄電池存儲電壓12V，逆變器輸出電壓為220V，50HZ。
　　(3)全方位太陽能跟蹤儲存器宜在光照充足的地方安裝使用。

　　平臺選型說明

　　IAP 15F2K61S2單片機開發(fā)板(大賽組委會指定專用開發(fā)板)、STC89C52單片機、光敏傳感器、直流減速電機、太陽能電池板、LM298電機驅動芯片、ADC0832、ADC0808，逆變器等。

　　設計說明

　　系統(tǒng)結構圖：　　

銀泰蓄電池

　　設計原理：
　　本系統(tǒng)由IAP 15F2K61S2單片機開發(fā)板作為主控模塊、通過光敏傳感器模塊對光照強度進行采集處理，輸出的模擬信號經ADC0832轉換為數(shù)字信號后傳輸給單片機作為控制信號，控制電機的正反轉，以尋找太陽光強度最佳的位置。然后將太陽能電池板采集的電能儲存到蓄電池，經逆變器逆變成220V交流電，用于家庭普通家用電器供電。

　　設計方案：
　　1、單片機控制模塊
　　我們設計采用大賽指定單片機IAP 15F2K61S2作為系統(tǒng)的主控制芯片。該單片機具有抗干擾能力強、支持超級加密、無需外部晶振和復位電路、支持ISP/IAP在線編程、2K字節(jié)SRAM、雙串口、帶有高速10位A/D轉換器、低功耗的優(yōu)點。

　　2、電機驅動模塊及光敏傳感器模塊
　　全方位太陽能跟蹤儲存器是一套根據(jù)太陽運行的軌跡自動追光尋找太陽光強度最佳位置的裝置，其工作原理是首先利用安裝在太陽能電池板表面四個位置的光敏電阻接受太陽輻射光線，然后光敏傳感器通過對光的采集分析處理輸出不同的四路模擬電壓值，經四個ADC0832芯片轉換為四路數(shù)字信號，(單片機控制模數(shù)轉換系統(tǒng)(PCB制圖)如圖1所示)傳輸給單片機作為控制信號，驅動兩個直流減速電機正轉或反轉，進而跟蹤太陽運行位置，基本可以達到水平360度、俯仰60度全方位跟蹤太陽，始終保持最佳采光角度。(驅動電機仿真電路如圖2所示)　　

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