研究目的
设计一种单轴太阳能跟踪器的算法和硬件,并将其能效与固定式太阳能系统进行比较。
研究成果
设计出的单轴太阳能跟踪器与静态系统相比,可使能量收集量提高多达30%,并具有三种操作模式以实现灵活性。未来的工作包括物理实现、处理阴天情况以及扩展到双轴系统。
研究不足
该系统在自动RTC模式下需针对特定区域进行校准,且LDR传感器需维护以确保精度。本研究基于模拟与现有数据,而非实际实施。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及设计带有硬件组件和控制算法的太阳能跟踪器,采用Meinel模型等理论模型进行辐照度预测,并使用能量增量计算方程。
2:样本选择与数据来源:
使用先前研究[1]和[5]的数据进行比较,包括静态和跟踪太阳能系统的测量数据。
3:实验设备与材料清单:
包括微控制器(AT Mega 328)、传感器(光敏电阻、实时时钟、增量式编码器)、电机驱动器(H桥)、稳压器(7805)、充电控制器、电池、信号???、电动机、线性执行器、带框架的底座以及太阳能电池板。
4:8)、传感器(光敏电阻、实时时钟、增量式编码器)、电机驱动器(H桥)、稳压器(7805)、充电控制器、电池、信号??椤⒌缍?、线性执行器、带框架的底座以及太阳能电池板。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:算法具有三种模式(手动、自动光敏电阻、自动实时时钟)以控制硬件跟踪太阳。
5:数据分析方法:
使用方程(6)和(7)基于参考文献数据计算能量产量的百分比增量。
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获取完整内容-
Microcontroller
AT Mega 328
Atmel
Controls the solar tracker system by processing sensor inputs and managing output devices.
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Real-Time Clock
RTC
Provides date and time information for sun position tracking in automatic mode.
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Light Dependent Resistor
LDR
Senses light intensity to determine sun position for panel alignment.
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Incremental Encoder
magnet
Measures the position of the solar panel, useful for wind-safe positioning.
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Motor Driver
H bridge
Controls the electric motor for rotating the solar panel.
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Voltage Regulator
7805
Regulates voltage to power the microcontroller and peripheral devices.
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Charge Controller
Protects the battery from overcharge, discharge, and overcurrent.
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Battery
Stores energy and supplies power to the system components.
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Electric Motor
Drives the linear actuator to move the solar panel.
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Linear Actuator
Converts rotational motion from the motor to linear motion for panel adjustment.
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Solar Panel
Converts solar energy into electrical energy.
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