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工程设计学报
工程设计学报  2022, Vol. 29 Issue (5): 627-633    DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2022.00.074
整机和系统设计     
基于光强感知的太阳能智慧跟踪系统设计
李争1(),罗晓瑞1,解波1,曹欣2,孙鹤旭1
1.河北科技大学 电气工程学院，河北 石家庄 050018
2.河北建投新能源有限公司，河北 石家庄 050051
Design of solar intelligent tracking system based on light intensity perception
Zheng LI1(),Xiao-rui LUO1,Bo XIE1,Xin CAO2,He-xu SUN1
1.School of Electrical Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China
2.Hebei Construction & Investment New Energy Co. , Ltd. , Shijiazhuang 050051, China
 全文: PDF(2351 KB)   HTML
摘要：

为提高太阳能的利用率，根据最大功率跟踪原理，设计了一种基于光强感知的太阳能智慧跟踪系统。首先，从太阳能智慧跟踪系统的工作原理出发，对其结构进行总体设计；然后，基于太阳能智慧跟踪系统各模块的性能需求，开展硬件设备选型和软件设计；最后，搭建相应的实验平台对太阳能智慧跟踪系统进行组装和调试，并通过功能测试验证了其性能。结果表明，所设计的太阳能智慧跟踪系统可以实现太阳能板对太阳光的智慧追踪，且能完成远程控制；另外，该系统结构简单，成本较低，既能节约能源，又能提供良好的供电水平，满足了高科技产品的需求，符合现代能源利用发展趋势。
关键词： 智慧跟踪;  设备选型;  软件设计;  远程控制    
Abstract:

In order to improve the utilization of solar energy, a solar intelligent tracking system based on light intensity perception was designed according to the maximum power tracking principle. Firstly, based on the working principle of the solar intelligent tracking system, its overall structure was designed; then, based on the performance requirements of each module of the solar intelligent tracking system, the hardware equipment selection and the software design were carried out; finally, the corresponding experimental platform was built to assemble and debug the solar intelligent tracking system, and its performance was verified through functional test. The results showed that the designed solar intelligent tracking system could realize the intelligent tracking of solar panel to sunlight, and could complete remote control; in addition, the system had the advantages of simple structure and low cost, and it could not only save energy, but also provided good power supply, which met the needs of high-tech products, and conformed to the development trend of modern energy utilization.
Key words: intelligent tracking    equipment selection    software design    remote control
收稿日期: 2022-03-02 出版日期: 2022-11-02
CLC:  TH 17  
基金资助: 国家自然科学基金资助项目(51877070);河北省重点研发计划项目(19214501D);河北省自然科学基金资助项目(E2021208008)
作者简介: 李 争（1980—），男，河北石家庄人，教授，博士，从事新型电机和执行器的设计、分析和控制，可再生能源发电以及电力电子装置设计等研究，E-mail：Lzhfgd@163.com，http：//orcid.org/0000-0003-2383-7607
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李争
罗晓瑞
解波
曹欣
孙鹤旭

引用本文:

李争,罗晓瑞,解波,曹欣,孙鹤旭. 基于光强感知的太阳能智慧跟踪系统设计[J]. 工程设计学报, 2022, 29(5): 627-633.

Zheng LI,Xiao-rui LUO,Bo XIE,Xin CAO,He-xu SUN. Design of solar intelligent tracking system based on light intensity perception[J]. Chinese Journal of Engineering Design, 2022, 29(5): 627-633.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/10.3785/j.issn.1006-754X.2022.00.074    或    https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2022/V29/I5/627

图1  太阳能智慧跟踪系统组成框图
图2  主控模块电路图
图3  A/D转换模块电路图
图4  充电模块电路图
图5  电机控制模块电路图
图6  太阳能采集模块电路图
图7  太阳能智慧跟踪系统主控程序流程
图8  太阳能智慧跟踪系统A/D转换程序流程
图9  太阳能智慧跟踪系统实物
图10  液晶显示屏界面
图11  太阳能跟踪系统输出电压随时间的变化情况
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