太陽能控制器范例6篇

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太陽能控制器范文1

關鍵詞: 太陽能熱水器; 模糊控制算法; 輸出功率; DS18B20

中圖分類號: TN95?34; TP29 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2014)05?0124?03

0 引 言

由于太陽能強弱隨天氣和季節變化,因而太陽能熱水器需要輔助加熱裝置才能保證一年四季或全天候使用到熱水。目前大多數產品的電輔助加熱方式采用開關式或PID控制,但由于太陽能本身是一個時變的復雜非線性變量,太陽能熱水器的集熱和輔助加熱過程無法精確地用數學模型描述,采用傳統控制方式有時難以達到滿意的效果。近年來發展起來的模糊控制是一種智能的非線性控制方法,在家用電器和其他嵌入式控制系統中取得了很好的控制效果。本文結合太陽能熱水器的具體應用,設計了基于單片機的模糊智能控制器。

1 主要硬件設計

本系統以單片機STC89C52RC為控制器,采用DS18B20數字溫度傳感器測量水溫,以DS12C887為系統提供高精度時鐘,通過模糊控制算法得到控制量,通過PWM波控制過零繼電器方法來控制加熱棒的功率,從而控制水溫。

1.1 單片機最小系統設計

實驗系統采用8051內核的STC89C52RC單片機作為智能控制器。由于系統運算量不大,沒有太多的中間數據需要處理、保存,因此不必外擴數據存儲器,僅使用STC89C52RC內部RAM和E2PROM完全能夠滿足要求。STC89C52RC最小系統電路如圖1所示。

1.2 溫度控制執行器設計

該系統的水溫控制執行部分是一個過零固態繼電器和加熱棒,繼電器輸入控制端為DC 3~32 V,輸出端為AC 5 A/380 V/50~60 Hz,加熱棒功率為500~1 000 W。通過控制單片機產生PWM波的占空比控制交流過零繼電器的通斷頻率,從而實現對加熱棒的功率控制。

1.3 溫度測量部分設計

采用數字溫度傳感器DS18B20,其抗干擾能力強,并且不必要溫度標定,使用單片機分時復用原理與傳感器的單總線接口方式即可實現數據通信。DS18B20的硬件電路如圖2所示。

1.4 時鐘電路設計

為實現熱水器24 h供應熱水的目的,控制器必須有一個實時時鐘來為系統提供準確的基準時間。本系統中采用DS12C887時鐘芯片,該芯片采用CMOS技術,把時鐘芯片所需的晶振和電池以及相關的電路集成到芯片內部,具有微功耗、接口簡單、精度高,工作穩定可靠等優點。電路圖如圖3所示。

2 模糊控制器設計

2.1 模糊控制原理

模糊控制系統結構如圖4所示。模糊控制器的輸入、輸出量都是精確的數值,而模糊控制器采用模糊語言變量和模糊邏輯推理,因此必須將輸入變量變換成模糊語言變量,這個過程稱為精確量的模糊化;然后進行模糊推理,形成控制策略;最后將控制策略轉換為一個精確的控制變量值,即去模糊化,并對輸出控制變量進行控制。

2.2 模糊控制器實現

本系統采用二維模糊控制器,以溫度誤差和誤差的變化率作為模糊控制器的輸入信號,模糊控制器輸出控制量[U,]單片機再根據[U]值確定輸出PWM波的占空比;時間設置值也作為控制器的輸入信號,用于對占空比進行時間上的優化。

將模糊控制器的輸入、輸出變量的實際變化范圍稱為這些變量的基本論域。本系統中的誤差[e、]誤差的變化率[ec、]控制量[u]的基本論域分別為:[-2,+2],[-0.2,+0.2]和[0,100%]。

3 結 語

經實驗測試,本文所設計的控制算法和硬件電路能夠滿足設計要求,所構建的系統具有穩態誤差小、過渡時間短、成本低、智能化程度高等特點,可作為太陽能熱水器生產廠商的產品設計參考。本系統溫度靜態誤差:[T≤]0.1 ℃;溫度超調量:[T≤]0.3 ℃。

參考文獻

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太陽能控制器范文2

關鍵詞:太陽能;PIC單片機;控制器;蓄電池

中圖分類號:TP273.5 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 21-0000-02

進入新世紀,工業生產發展迅速,人類活動范圍擴大,這對能源的需求量隨之放大。世界能源問題突現,各國都重視能源結構的優化與相關技術的創新,特別是清潔能源的發展。近十年來,我國重視太陽能、生物能等新能源方面的開發與利用。

相對火電、水電和核電的各自的缺點,太陽能發電的兩優勢比較明顯。一是蘊藏豐富不會枯竭;二是安全干凈,不會有危險和破壞環境。同時太陽能電池原料—硅的獲取資源豐富;電池轉化效率不斷提高,成本降低,使之太陽能的應用得以推廣。重點在小型太陽能電站、大型并網電站、建筑光伏玻璃幕墻、太陽能路燈、通信衛星供電系統等供電領域展開廣泛應用。

在太陽能發電系統應用過程中,充電效率的提高,系統壽命的延長主要在于控制器的性能優劣。太陽能控制器是太陽能發電系統的關鍵部件,其主要完成對畜電池的充電和放電控制,使發電系統始終處于發電的最大功率點附近,以獲得最高效率。以及過充、過放等情況出現時的保護。所以本文從關鍵問題的解決及系統的綜合管理入手,開發出了一種適應性強、智能化程度高的太陽能控制器。

1 系統概述

智能型控制器的主電路同其他控制器一樣,也可以是并聯型、串聯型、PWM型和多路型。該控制器采用高速CPU微處理器和高精度A/D模數轉換器構成一個微機數據采集和檢測控制系統,既可快速實時采集光伏系統當前的工作狀態,又可詳細積累光伏系統的歷史數據,為評估光伏系統設計的合理性及檢驗系統部件質量的可靠性提供準確而充分的依據。此外,該控制器還具有串行通信數據傳輸功能,可將多個光伏系統子站進行集中管理和遠距離控制。

智能型控制器的主要功能:

1.1 蓄電池充電控制

采用先進的“強充(BOOST)/遞減(TAPER)/浮充(FLOAT)自動轉換充電方法”,依據蓄電池組端的電壓變換趨勢自動調整充電電流,或控制多路太陽能電池方陣的依次接通或切離,既可充分利用寶貴的太陽能電池資源,又可保證蓄電池組安全而可靠地工作。

1.2 蓄電池過放電控制

當蓄電池發生過放電時,自動切斷負載,以保護蓄電池。

1.3 數據采集和存儲

采用高精度12位串行A/D轉換器,對“當前狀態參數”進行實時快速采集,并存至掉電不丟失數據的EEPROM存儲器中。該存儲器還可保存前100d的“歷史數據”?!爱斍皵祿薄ⅰ皻v史數據”及“控制設置參數”等可由4*4矩陣按鍵選擇,并由16*2字符液晶顯示器顯示工作狀態及統計數據。

1.4 通信功能

主站與每臺控制器可以進行遠距離數據傳輸。

太陽能控制器范文3

2、純電動模式。在沒有太陽光,光強度,以按照設置的參數啟動控制器延遲的開始信號后的10分鐘的開路負載,負載開始工作;10分鐘后,當太陽升起啟動控制器的延遲光照強度封鎖,封鎖的確認信號輸出,負載遏制工作。

3、光纖+控制模式。引導過程是一樣的純電動,工作設定一個時間,當負載自動封鎖,設按時間1-14小時。

4、手動模式。在這種模式下,用戶可以通過打開和封鎖的按鈕控制負載,而不管在白日或夜晚與否。這種模式是用在一些特殊的負載環境下或調試使用。

5、調試模式。用于系統調試,已查抄系統安裝的正確性,當光信號封鎖負載,光信號負載開路,安裝調試便利。

太陽能控制器范文4

一、概述

系統主要由控制器、時鐘部分、光電檢測部分、位置檢測部分、驅動執行機構、太陽能電池板等部分組成。DSP 作為整個控制系統的核心部分,負責運算和控制;時鐘模塊負責把全年每天的時間信息提供給 DSP;光電檢測部分主要包括四象限探測器、調理電路、A/D 轉換電路等;位置檢測部分包括光電編碼器、正交編碼電路等;驅動傳動執行部分包括驅動電路和直流減速電機、傳動機械裝置等組成。

二、太陽能跟蹤器控制系統工作原理

跟蹤控制系統采用開環和閉環相結合的控制方法,以太陽軌跡跟蹤為主調節,當到達預設調節時間時系統立刻發出驅動電機指令,使其旋轉到再過半小時后的目標位置,系統休眠半個小時后太陽與跟蹤裝置位置大致重合,此時再啟動光電跟蹤模式,首先判斷太陽光是垂直照射電池板,若垂直照射,則停止光電跟蹤模式;反之,則將檢測到的太陽位置偏差信號經放大、濾波,送控制器 A/D 轉換后運算處理,控制器再發出驅動電機指令使其繼續旋轉,直至偏差信號到給定值,完成光電跟蹤校正。系統再休眠半個小時后,進入第二次定時跟蹤,如此循環,實現全天自動跟蹤。系統完成最后一次跟蹤后,回到初始位置準備第二天跟蹤。

三、太陽能跟蹤器 硬件具體設計

1.控制核心 DSP 及選型

當前,光伏發電跟蹤系統的控制核心主要采用單片機、PLC、PC 機、ARM、DSP 來實現。由于 DSP 控制器具有先進的軟件和硬件結構、事件模塊管理功能、高速的中斷處理功能、價位日趨降低等特點,迅速成為一種非常方便實現數字化控制的微處理器。半導體技術的飛速發展,使得數字信號處理器具有非常強大的快速計算能力,同時能夠實現特別復雜的計算方法,它還具備實時處理功能和豐富的外設功能,常用于控制領域。模擬控制系統具有電路功能簡單、控制精度低等缺點,數字控制系統較強的抗干擾能力、較高的可靠性、較好的復雜控制,可以彌補模擬控制系統的不足,使得控制變得十分靈活。因此,本文選擇用 DSP 作為控制核心。TMS320F2812 是28系列 DSP 中性價比最高的一款芯片,它具有較為完善的事件管理能力和嵌入式控制功能,其被普遍應用于工業控制,尤其是應用在處理速度、處理精度方面要求較高的地方,或者是在大批量數據處理的測控場合。因此,本文選用合眾達公司推出的 SEED DEC2812實驗板作為光伏發電跟蹤控制系統的核心,它具有豐富外設資源。

2.TMS320F2812 芯片采用高性能的 COMS 技術, CPU 主頻高達 150 MHz,低功耗設計, I / O引腳電壓為 3. 3V;

3.支持 JATG 在線仿真接口;

4.采用的是哈佛總線結構模式,擁有非??斓闹袛囗憫椭袛嗵幚砉δ?,編寫程序可使用 C/C++語言和匯編語言。

5.TMS320F2812 片內含有 128 K 16位的 Flash ,具有 1K 16位的 OPT ROM空間, 18 K 16位的隨機存儲器(SARAM ), 4 K 16位的Boot ROM 空間。

6.9+時鐘與系統控制:內含看門狗定時器,片內振蕩器,支持動態鎖相環倍頻。

7.3 個外部中斷,外部中斷模塊 PIE 支持 96 個外部中斷,僅適用 45 個外部中斷。

8. 3 個 32 位的 CPU 定時器。

9.開發工具為TI 公司 DSP 集成開發環境 CCS。

10.低能耗模式和節能模式:支持空閑、等待、掛起三種模式。

11.可以選擇179 引腳的 BGA 封裝或者176 引腳的 LQFP 封裝。

四、控制系統電路設計

1.電源電路

電源電路是保證控制系統正常工作的基本條件。本文的控制系統所需的電壓主要包括DSP芯片正常工作電壓 3. 3V、電機驅動電路工作電壓5V、電機工作電壓24V和運放工作電壓15V。目前,大多數電子設備的輸入電源都采用變壓器將市電降壓、半波整流或全波整流、濾波電路、穩壓器的設計過程。

2.F2812 的時鐘

TMS320F2812 上的 CPU 、Watchdog 電路、ADC 、EV 等片上外設部件都需要時鐘。 SEED ? DEC2812用 30 MHz外部晶振給 F2812提供時鐘,并使能 F2812片上 PLL 電路,經過片內 PLL 倍頻給出 F2812 系統時鐘CLKOUT ,片上外設包括CPU 、Watchdog 、 ADC 、 EV 、 SCI 、 SPI 等的時鐘由 CLKOUT 提供。F 2812 的CPU 最高可以工作在 150 MHz主頻下,也就是將 30 MHz輸入頻率經過 5 倍頻。

3.F2812 的 JTAG 接口 JTAG 是聯合測試行動小組的英文縮寫,它是一種國際標準測試協議( IEEE1 149.1兼容),其功能是用作芯片內部測試,包括 DSP 系統的軟件和硬件仿真調試都是采用其接口的仿真器來實現的。 SEED DEC2812板上配置了一個SEED XDS510PLUS仿真器的 JTAG 標準接口,利用這個接口對 F2812 進行程序的下載、調試、燒寫。

五、A/D 轉換

TMS320F2812內部集成了一個12 位分辨率、具有流水線結構和 16 個采樣通道的模/數轉換器。ADC模塊共有16 個模擬輸入引腳且分為 2 組,A組的引腳為ADCINA0 ~ADCINA7,B 組的引腳為ADCINB0 ~ADCINB7,最高時鐘頻率可配置為25 MHz,采樣頻率最高為12.5MSPS。它的自動序列發生器能夠將兩個 8 狀態序列發生器(SEQ1與SEQ2)單獨地使用,也能夠把它們合并在一起當作一個16 狀態的序列發生器(SEQ)來使用。

六、電機控制模塊

當前,太陽能跟蹤系統的驅動執行機構主要有步進電機和直流電機兩種。步進電機控制簡單,但其輸出力矩小且價格貴,相比之下,直流電機雖不能像其那樣可以精確控制轉動角,但可以通過控制直流電機速度,且加驅動電路就可以實現控制要求,性價比高。本文首先介紹了跟蹤控制系統的總設計和工作原理,對系統進行了硬件設計,包括控制系統電路、、實時時鐘模塊和直流電機驅動模塊。選取 DSP TMS320F2812 作為控制核心,介紹了 DSP 的性能特點和外設模塊。

太陽能控制器范文5

【關鍵詞】測溫電路;水位監測電路

一、測溫電路設計

1.DS18B20的引腳圖及方框圖

DS18B20的外形及管腳排列圖如圖1所示。

①GND:地信號。②DQ:數據輸入/輸出引腳。用在寄生電源下,可向器件提供電源。③VDD:可選擇的VDD引腳。當工作于寄生電源時,此引腳必須接地。

2.DS18B20主要性能和功能特性描述

(1)DS18B20主要性能

①獨特的單線接口方式,DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。②測溫范圍-55℃~+125℃,固有測溫分辨率0.5℃。③支持多點組網功能,多個DS18B20可以并聯在唯一的三線上,最多只能并聯8個,如果數量過多,會使供電電源電壓過低,從而造成信號傳輸的不穩定,實現多點測溫。④工作電源:3-5V/DC。⑤在使用中不需要任何元件。⑥測量結果以9-12位數字量方式串行傳送。⑦不銹鋼保護管直徑Φ6。⑧用于DN15-25,DN40-DN250各種介質工業管道、小空間設備測溫。⑨標準安裝螺紋M10X1,M12X1.5,G1/2任選。⑩PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便于與其它設備連接。

(2)DS18B20功能特性描述

DS18B20溫度傳感器內部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性可電擦除的EERAM。高速暫存RAM結構為9字節存儲器,結構如表3.1所示。頭2個字節包含測得溫度信息,第3、4字節TH和TL的拷貝,是易失的,每次上電復位時被刷新。高速暫存RAM的第6、7、8字節保留未用,表現為全邏輯第9字節讀出前面所有8字節CRC碼,可用來檢驗數據,從而保證通信數據的正確性。第5字節為配置寄存器,它的內容用于確定溫度值的數字轉換分辨率。DS18B20工作時寄存器中的分辨率轉換為相應精度的溫度數值。該字節各位的定義如表3.2所示。低5位都為1,TM是工作模式位,用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式,DS18B20出廠時該位被設置為0,用戶可改動,R1和R0決定溫度轉換的精度位數,來設置分辨率。如表1所示。

由表2、3可見,DS18B20分辨率越高,所需要的溫度數據轉換時間越長。當DS18B20接收到溫度轉換命令后,開始啟動轉換。轉換后,溫度值就以16位帶符號的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1、2字節。單片機可以通過單線接口讀出該數據,讀數據時低位在先,高位在后,數據格式以0.0625℃/LSB形式表示。DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量,以12位轉化為例。其中S為符號位。

(3)DS18B20供電方式

①DS18B20寄生電源供電方式電路

DS18B20寄生電源供電電路,如圖3所示,要想使DS18B20進行精確的溫度轉換,I/O線必須保證在溫度轉換期間提供足夠的能量,由于每個DS18B20在溫度轉換期間工作電流達到1mA,當幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進行多點測溫時,靠上拉電阻是無法提供足夠的能量,會造成無法轉換溫度或溫度誤差極大。

②DS18B20的外部電源供電方式

DS18B20外部供電有單點測溫電路和多點測溫電路,單點測溫電路如圖4所示。此時I/O線不需要強上拉電壓,同時在總線上可以掛接多個DS18B20傳感器,組成多點測溫系統。但要注意在外部供電的方式下DS18B20的GND引腳不能懸空,否則讀取的溫度總是85℃。

比較上述兩種供電方式后認為外部電源供電方式對電源要求比電源供電方式優越些且穩定性好,由于是家用,溫度精度不需太過精準,故在此設計中采用外部電源供電方式供電單點測溫電路。

3.測溫電路的總成

DS18B20是智能溫度傳感器,它的輸入/輸出采用數字量,以單總線技術,接收主機發送的命令,根據DS18B20內部的協議進行相應的處理,將轉換的溫度以串口發送給主機。主機按照通信協議用一個IO口模擬DS18B20的時序,發送命令(初始化命令、ROM命令、功能命令)給DS18B20,并讀取溫度值,在內部進行相應的數值處理,用圖形液晶模塊顯示各點的溫度。當某點溫度超過設置值時,報警器開始報警,從而實現了對各點溫度的實時監控。

二、水位監測電路設計

水位控制器是指通過機械式或電子式的方法來進行高低水位的控制,可以控制電磁閥、水泵等,成為水位自動控制器或水位報警器,從而來實現半自動化或者全自動化,方法有多種,根據選用不同的產品而不同。

下面對電子式水位開關和浮球開關加以介紹。

電子式水位開關原理是通過電子探頭對水位檢測,再由水位檢測專用芯片對檢測到信號進行處理,當被測液體到達動作點時,芯片輸出高或低電平信號,再配合水位控制器,實現對液位控制。不需浮球和干簧管,外部無機械動作,耐污耐用,不怕漂浮物影響,任意角度安裝,豎向安裝有一定防波浪功能,適宜長時間浸在水中,工作電壓是直流5-24V,很安全。這種方式較實用,耐污,壽命長,安全。

浮球控制開關基本上有兩種方式:一種是浮球開關帶著一個大的金屬球,浸在水中時浮力大,可以控制兩個水位,比如水滿了,浮球因為浮力而上升,帶動球閥運動,使閥門關閉,停止進水,當水少了,浮球下降,閥門打開,又再進水,如此循環。這種方式較多應用在煮開水器和衛生間的沖水器上。還有一種是帶干簧管的微型浮球開關,由外面帶有磁性小浮球使桿里面的干簧管閉合,從而控制水位,多數應用在清水的水位控制,一般十幾塊錢就有交易了,但易受污物影響,不適用在污水上。第二種是電纜式浮球開關,該裝置通過一彈性電線與水泵連接,可用于水塔、水池水位高低的自動控制和缺水保護,允許接的用電器是220V,10A左右,平衡錘或彈性電線的某一固定點到浮筒間的電線長度,決定水位的高低。這種水位開關價格便宜,對于一些要求不太嚴格的場合適用,有一定耐污能力。但存在這樣的問題:浮球易受外界雜物影響其穩定性,特別是纖維狀的雜物纏繞而有失誤,同一小水箱里不宜使用多個,否則會相纏繞。使用壽命相對短些,而且多數直接接220V,存在一定的安全隱患,終有一天因為電線破損而漏電電人。所以電纜式浮球開關一般有這樣的警告:電源線是本裝置的完整部分,一經發現電線受損,本裝置應被替換,不準對電線進行修理。

綜上所述,由于是簡易熱水器,對水位控制不要求非常精確,因此可以采用浮球控制開關。在此設計中有兩個水位段,分別是低水位、高水位。其中水位的檢測是通過兩個單刀單擲開關的閉合得知的并且同時用兩個數碼管表示出來,其結構簡單明了,如圖5所示。

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太陽能控制器范文6

關鍵詞:太陽能路燈 跟蹤功能 結構設計 特點 原理

中圖分類號:TB47 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(c)-0068-01

1 太陽能路燈概況及背景技術

太陽能作為一種清潔、無污染的可再生新能源,近年來受到了越來越多的關注,其應用也越來越廣泛。太陽能路燈作為其中一種應用,也正被廣泛普及。太陽能路燈相比于常規的路燈,具有很多獨特的優點,如安裝簡單,不用鋪設復雜的輸電線路、配電設備,不需開挖路面、埋管工程,不消耗電能,大幅降低維護成本等。

目前,市場上的太陽能路燈樣式較多,但結構基本相同,主要包括太陽能電池組件(光電板)、蓄電池、控制器、燈桿和燈具等。對于現有的太陽能路燈,太陽能電池組件大都是固定在路燈燈桿頂端,以一定的傾斜角度朝正南方向固定,由于白天太陽的運行軌跡是不斷變化的,導致太陽能電池組件正面不是始終和太陽光垂直,太陽能的利用率較低。

2 有太陽跟蹤功能的太陽能路燈結構設計及工作原理與特點

本人這里主要介紹的是具有太陽跟蹤功能的太陽能路燈的跟蹤系統結構設計。而有太陽跟蹤功能的太陽能路燈,目前市場上還較少或幾乎沒有,像應用于其它方面的太陽跟蹤系統及結構,本人所了解到的和見到的都較為復雜,多用到減速器等,不是復雜笨重、體積較大,成本較高,就是其結構薄弱,抗風性能差。當然也就難以應用到太陽能路燈上。

而本人設計的這款有太陽跟蹤功能的太陽能路燈(以下簡稱追日太陽能路燈),其組成部件包括燈桿、燈具、跟蹤翻轉機構、感光器、跟蹤信號處理及控制器、蓄電池、路燈智能充放電及自動亮燈關燈控制器、光電板托架和光電板。跟蹤翻轉機構由電動推桿、帶座軸承和鉸支組成。

這款有太陽跟蹤功能的太陽能路燈的特點:南北向(太陽高度角方向)以與水平30°固定傾斜設計,東西向(太陽高度角方向)全方位自動跟蹤,光電板最大跟蹤翻轉角度達160°。跟蹤角度大,結構簡單,安裝方便,耐候性好,抗風能力強、故障率低、成本低,經濟性好等優點。太陽方位感光器跟蹤太陽運行軌跡,使光電板時刻保持正對太陽方向,提高太陽能利用率,延長路燈亮燈時間。同時,所用太陽方位感光跟蹤控制器也結構簡單,成本低,生產方便。

下面就其結構及工作原理做詳細說明,如下圖所示,燈具2通過燈具彎管5與燈桿1固定連接,燈桿1頂端套設有光電板頭架管6,光電板頭架管6頂端安裝有與之轉動連接的轉軸7,光電板托架3通過軸承座8與轉軸7兩端連接,光電板4固定安裝在光電板托架3上,光電板4上裝有太陽方位感光器9;光電板頭架管6上還連接有電動推桿10,電動推桿10下端與光電板頭架管6鉸接,上端鉸接于光電板托架3底部;燈桿1上的蓄電池及控制器箱11內設有跟蹤信號處理及控制器12和蓄電池13,跟蹤信號處理及控制器12信號輸入端與太陽方位感光器9電連接,信號輸出端與電動推桿10連接,電源輸入端與蓄電池連接;光電板4通過充放電及自動亮燈關燈控制器分別與蓄電池13和燈具2連接。(圖1)

太陽方位感光器9檢測頭兩側邊與水平面形成的銳角θ為45°,檢測頭兩側邊對稱固定連接有太陽能感光硅片,兩側的太陽能感光硅片分別朝向東西方向布置安裝,并分別與控跟蹤信號處理及制器12連接。檢測頭由不銹鋼鋼板和支撐桿在中心固定,支撐桿下端垂直固定在光電板4上。

跟蹤信號處理及控制器12上設有陽光弱指示燈14和電動推桿運動方向指示燈15。太陽能感光硅片還可檢測太陽光強度,當太陽能感光硅片檢測到太陽光強度不能達到發電條件時(例如陰天或夜晚),跟蹤信號處理及控制器12的陽光弱指示燈14亮起,并控制電動推桿10和光電板4進入休眠狀態。電動推桿轉動方向指示燈15為雙色發光二極管,分別用不同的顏色指示電動推桿10的運動方向,當發光二極管熄滅時,表示電動推桿10鎖定。

追日系統工作時,太陽方位感光器9中的兩個太陽能感光硅片檢測感應電壓,并感應太陽光強度,然后將檢測到的信號發送給控制器12,控制器12先對太陽光強度進行判斷,若太陽光強度不能達到工作條件時(例如陰天或夜晚),控制器12控制陽光弱指示燈14亮起,并控制電動推桿10和光電板4進入休眠狀態。若太陽光強度達到工作條件,跟蹤信號處理及控制器12對接收的兩個太陽能感光硅片的檢測電壓進行比較處理,并對電動推桿10發出伸縮運動的控制命令,進而使電動推桿10推動光電板4轉動,當兩個太陽能感光硅片的檢測電壓達到平衡時停止,即太陽垂直于光電板4,進而達跟著太陽轉動一定傾斜角度的目的。

當一天的太陽跟蹤結束,休眠狀態達2小時后,光電板4自動回到與東西方向夾角成0°位置(及水平位置)。當第二天太陽升起時,東邊的太陽能感光硅片感應到陽光,喚醒控制器12工作,控制器12控制電動推桿10推動光電板4轉動并正對太陽。

3 應用展望和結束語

隨著現代工業的發展,資源、能源及環境保護的問題日益突出。因此,新型能源以及清潔能源的應用是時展的需求,太陽能以其清潔而環保的特點,必將被越來越多的人們所了解和青睞。太陽能路燈作為其中一種應用,正被廣泛普及,具有太陽跟蹤功能的太陽能路燈則是對原有技術的提升,更充分利用地太陽能,讓其效率更高。筆者相信這項技術的應用和普及將越來越廣泛。

參考文獻

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