太阳能发电自动跟踪系统的设计开题报告
太阳能电池板自动跟踪系统设计结题报告
二、研究内容与方案
系统设计要求
该太阳能电池板需要利用光敏电阻检测光强，由于光 照强度改变，光敏电阻感应并转换的阻值也就不同，从而 达到控制电池板在东西方向与南北方向0⁰—180⁰的角度范 围内自动跟踪太阳。另外通过双轴跟踪机械装置达到转向 功能，及时捕捉入射光，使其垂直电池板照射，从而使太 阳能电池板的光--电转换效率得到一定提高，而且需保证 该设计系统能够长期在室外运行。
结题报告
课题名称：太阳能电池板自动跟踪系统设计
太阳能电池板自动跟踪系统设计结 题报告提纲
➢1、课题回顾 ➢2、研究内容与方案 ➢3、结论 ➢4、心得体会
一、导致的温室效应以 及日益严峻的环境问题，使得开发并有效利用可再生能源 受到越来越多的关注。太阳能就是取之不尽的可再生能源 ，可利用能量巨大，其具有无限性、普遍性、清洁性和经 济性的特点。然而，由于地球每天24小时的自转以及一年 的公转，太阳能电池板保持一个方向的固定朝向，不能有 效的使太阳能得到利用。由此，我们小组拟设计一种能够 自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统，使太阳能 电池板始终垂直于太阳入射光线，以提高太阳能的吸收效 率，从而提高太阳能电池的光--电转换效率。
一般来说光电跟踪灵敏度高，结构设计较为方便，但受天气的影 响很大，如果在稍长时间段里出现乌云遮住太阳的情况，太阳光线往 往不能照到硅光电管上，就会导致跟踪装置无法对准太阳，有时甚至 会引起执行机构的误动作。
二、研究内容与方案
二、研究内容与方案
二、研究内容与方案
二、研究内容与方案
二、研究内容与方案
通过这次课程设计，我们对如何高效利用太阳能有了 进一步的了解，对于相关器件也有了一定的认识，如光敏 电阻等。巩固并加深了我们对课程的学习，促进和深化了 知识与实践的综合应用，提高了分析问题的能力，培养了 严谨的科学态度。通过实际电路方案的分析比较、设计计 算、软件仿真、元件选择等环节，初步掌握简单传感器电 路的分析方法和工程设计方法，同时通过相互之间的合作 分工也使我们培养了团队合作精神。
《2024年太阳能自动跟踪系统的设计与实现》范文
《太阳能自动跟踪系统的设计与实现》篇一一、引言随着环境保护和可再生能源的日益重视，太阳能的利用成为了全球关注的焦点。
太阳能自动跟踪系统作为一种提高太阳能利用效率的重要手段，其设计与实现显得尤为重要。
本文将详细阐述太阳能自动跟踪系统的设计原理、实现方法和应用前景。
二、系统设计目标本系统的设计目标是为了提高太阳能的利用率和发电效率，通过自动跟踪太阳的运动，使太阳能电池板始终面向太阳，从而最大限度地接收太阳辐射。
同时，系统应具备操作简便、稳定可靠、成本低廉等特点。
三、系统设计原理太阳能自动跟踪系统主要由传感器、控制系统和执行机构三部分组成。
传感器负责检测太阳的位置，控制系统根据传感器的数据控制执行机构进行相应的动作，使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。
1. 传感器部分：传感器采用光电传感器或GPS传感器，实时检测太阳的位置。
光电传感器通过检测太阳光线的强度和方向来确定太阳的位置，而GPS传感器则通过接收卫星信号来确定地理位置和太阳的位置。
2. 控制系统部分：控制系统是太阳能自动跟踪系统的核心部分，负责接收传感器的数据，并根据数据控制执行机构的动作。
控制系统采用微处理器或单片机等控制器件，通过编程实现控制算法。
3. 执行机构部分：执行机构主要负责驱动太阳能电池板进行动作。
常见的执行机构有电机、齿轮、导轨等，通过控制执行机构的动作，使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。
四、系统实现方法1. 硬件实现：太阳能自动跟踪系统的硬件主要包括传感器、控制系统和执行机构。
传感器和执行机构的选择应根据实际需求和预算进行选择，而控制系统的硬件则需根据所采用的微处理器或单片机等器件进行设计。
2. 软件实现：软件实现主要包括控制算法的编写和系统调试。
控制算法的编写应根据传感器的数据和执行机构的动作进行编程，通过控制算法实现太阳能电池板的自动跟踪。
系统调试则需要对整个系统进行测试和调整，确保系统的稳定性和可靠性。
五、应用前景太阳能自动跟踪系统的应用前景广阔，可以广泛应用于太阳能发电、太阳能热水器、太阳能干燥等领域。
太阳光线自动跟踪装置的开题报告
太阳光线自动跟踪装置的开题报告1.选题背景随着科技的不断发展，太阳能已成为未来推广的一个热点方向，而多晶硅太阳能电池组件是目前最常见的太阳能电池组件。
多晶硅太阳能电池组件利用光电转换原理将太阳能转化为电能供电，但是由于阳光的角度和强度不同，太阳能电池板的接受完成不好很可能会造成能量的浪费和效率的下降，因此，如何跟踪太阳光线并摆放好太阳能电池板就成为了一个非常重要的问题，所以选题的意义在于提高太阳能电池能量的利用效率。
2.选题意义随着能源危机的日益加剧，寻找新的能源替代方案已成为了全球关注的热门话题，而太阳能光伏作为一种绿色、清洁的能源，具有独特的优势，越来越多的国家开始投资光伏领域。
然而，光伏电池的转换效率直接关系到太阳能发电的经济性和实用性。
而光伏发电设备天文数据和节律变化极大，因此如何将光伏板适应阳光变化是光伏电站建设中一个重要的实施难点。
光伏跟踪系统技术及光伏发电技术中的跟踪光伏发电技术具有极高的关联性，跟踪光伏发电系统对于保证光伏组建能量的最大化有着至关重要的作用，因此，开发太阳光线自动跟踪装置，可以有效地提高太阳能电池板的能量转化效率，降低太阳能发电成本，为可持续发展的清洁能源做出贡献。
3.论文的主要研究内容(1) 确定太阳光线自动跟踪装置的控制模式(2) 开发太阳光线传感模块和转动模块(3) 建立太阳光线追踪算法模型(4) 设计太阳光线自动跟踪装置的组件并完成实验测试(5) 对所开发的太阳光线自动跟踪装置进行实际应用测试4.论文的研究目标(1) 实现太阳光线自动定位与跟踪功能(2) 显著提高太阳能电池板能量的转化效率(3) 减少太阳能发电成本，同时提高清洁能源的可持续性(4) 发挥太阳光线自动跟踪装置的推广能力5.研究方法(1) 通过收集相关文献资料，确定目前太阳光线自动跟踪装置的研究状况和发展趋势。
(2) 设计太阳光线自动跟踪装置的组件结构以及相应的光伏跟踪算法模型。
(3) 开发太阳光线传感模块和转动模块，并进行测试验证。
(完整word版)太阳能电池板自动对光跟踪系统毕业设计开题报告
本科毕业论文开题报告
题目：太阳能电池板自动跟踪对光系统
学 院：电气工程学院
专 业：测控技术与仪器
班 级：表二
姓 名：李长江
学 号：201214040231
指导教师：赵延军
2015年 10 月 30 日
一、题目来源背景（现状、前景）
1.题目来源
太阳是万物之源，太阳能是最原始也是永恒的能量。太阳能资源丰富、取之不尽用之不竭，他还不会污染环境和破坏生态平衡。世界各国都在大力研究利用太阳能技术，我国是太阳能资源十分丰富的国家之一，太阳能的开发利用将有巨大的潜力和市场前景。他不仅能带来良好的社会效益，而且具有明显的经济效益。
随着国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升，光伏发电成本会逐步下降，未来国内光伏容量将大幅增加。中国已将新能源产业上升为国家战略产业，未来10年拟加大对包括太阳能在内的新能源产业投资，以减少经济对石化能源依赖和降低碳排放。未来五到十年中国光伏发电有望规模化发展。
二、主要研究目标、内容、应用价值
目标பைடு நூலகம்
设置一套符合现场要求的太阳能电池板自动跟踪对光系统，掌握工程设计过程中需要的资料搜集以及分析能力、初步的工程设计能力和初步的程序设计能力，为以后实际工作打下良好的基础。
虽然在可预见的将来，煤炭等化石能源仍然在世界能源结构中的比 很大，但是人们对新能源的开发利用日益重视，特别是可再生的太阳能、风能等，在整个能源结构所占比重显著提高。对于日益枯竭的化石能源来说，太阳能似乎是未来社会能源的希望所在。
在中国过扩富饶的土地上，有丰富的太阳能资源。全国年辐射总量为3340~8400MJ/m2，从中国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、宁夏南部、甘肃、内蒙古南部、山西北部、辽宁、河北东南部、河南南部、吉林西部、云南中部、广东东南部、海南岛东部和西部以及台湾省西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区，该地区平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁、透明度好、日照时间长。
智能型太阳能跟踪系统设计开题报告
智能型太阳能跟踪系统设计开题报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：淮阴工学院毕业设计(论文)开题报告学生姓名：刘辉学号：1071205220专业：自动化设计（论文)题目：智能型太阳能跟踪系统设计-—硬件部分指导教师: 王文杰月26 日2011 年021．结合毕业设计（论文）课题情况,根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述文献综述1。
1课题来源与课题意义随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，太阳能这个清洁的可再生能源，已受到许多国家的高度重视和利用。
我国是一个太阳能资源较为丰富的国家,且分布范围较广，因此充分利用太阳能资源，有着深远的能源战略意义.能源短缺问题是目前许多国家面临的最重要的问题, 太阳能作为一种清洁无污染的能源,有着巨大的开发前景。
由太阳能电池板的特性可知，它的发电量与照射到它上面的光照强度成正比，而接受太阳的直射光，可以得到太阳的最大光照强度。
太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度随时间不断变化等问题，传统的太阳能电池板大都采用固定式安装，即电池板固定在某个位置，不随太阳位置的变化而移动,严重影响光电转换效率，理论分析表明,太阳跟踪与非跟踪能量的接收率相差37。
7%[1］.因此,太阳自动跟踪装置的利用是提高太阳能利用率的一个重要途径。
研究精确的太阳跟踪装置，可使太阳能采光板的热接受率大大提高，从而可提高太阳能的利用效率，拓宽太阳能的利用领域.鉴于此，本研究设计追日性能良好的太阳自动追踪系统.此系统可以提高照射能量密度，取得光照的最大量，进而提高太阳能发电系统的太阳能利用率，因此极具研究发展的重要性。
本课题属于单片机开发系统设计，通过完成本课题，学生片机系统开发的设计制作、编程和调试方面得到训练，为以后从事相关工作打下良好的基础.1.2课题在国内外发展状况目前，太阳追踪系统中实现追踪太阳的方法很多，但是不外乎采用如下两种方式:一种是光电追踪方式，另一种是根据视日运动轨迹追踪；前者是闭环的随机系统，后者是开环的程控系统[2]。
太阳能跟踪系统开题报告
开题报告题目：太阳能自动跟踪系统设计目录1.设计背景 (3)1.1背景 (3)1.2国内外研究现状 (3)1.3.主要技术指标： (3)2.设计原理 (4)3.设计方案 (4)3.1光电转换器与光电转换电路 (4)3.2 AT89C51单片机 (6)3.3电源 (6)3.4步进电动机 (7)4.预期成果 (8)1.设计背景1.1背景太阳能作为一种清洁无污染的新能源,开发前景十分广阔。
然而由于太阳存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的特点，这对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求。
目前很多太阳能电池板阵列基本都是固定的，不能充分利用太阳能资源，发电效率低下。
而据测试,在太阳能电池板阵列中,相同条件下采用自动跟踪系统发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%左右。
所谓太阳能跟踪系统，是使太阳能电池板随时正对太阳，集能器的主光轴始终与太阳光线相平行的动力装置，能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。
太阳能跟踪系统的主要应用领域：（1）光伏领域的平板光伏发电和500倍以下的CPV系统；（2）光热领域的抛物面跟踪（如太阳灶、高温太阳能采暖、太阳能热化工等）；（3）太阳能槽式集热；（4）太阳能塔式热电等。
1.2国内外研究现状在太阳能跟踪方面，我国在1997年研制了单轴太阳跟踪器，完成了东西方向的自动跟踪，而南北方向则通过手动调节，提高了接收器的接收效率。
1998年美国加州成功的研究了ATM两轴跟踪器，并在太阳能面板上装有集中阳光的透镜，这样可以使小块的太阳能面板硅收集更多的能量，使效率进一步提高。
2002年2月美国亚利桑那大学推出了新型太阳能跟踪装置，该装置利用控制电机完成跟踪，采用铝型材框架结构，结构紧凑，重量轻，大大拓宽了跟踪器的应用领域。
目前，太阳追踪系统中实现追踪太阳的方法很多，但是不外乎采用如下两种方式：一种是光电追踪方式，另一种是根据视日运动轨迹追踪；前者是闭环的随机系统，后者是开环的程控系统。
太阳能自动跟踪发电控制系统开发与设计
太阳能自动跟踪发电控制系统的开发与设计摘要：当前,由于技术条件限制,光伏发电的转换效率很低,严重制约了太阳能发电的发展与普及,因此,在现有条件下,寻求一种实用的方式去提高太阳能的发电效率是非常必要的。
实践证明,太阳能的发电效率和太阳能电池板与太阳光线的角度有很大关系,太阳能发电中,太阳能电池板实时和太阳光线保持垂直能在很大程度上提高太阳能的发电效率。
本文针对如何提高太阳能发电效率的问题,提出了采用自动跟踪的方法,让自动跟踪系统对太阳的运动轨迹作出实时判断,从而使太阳能电池板实时和太阳光线保持垂直,提高光伏转换效率。
关键词：太阳能；自动跟踪；发电控制系统；开发与设计中图分类号：tk511 文献标识码：a 文章编号：1.引言地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题。
同时，太阳能也是一种洁净的能源，在开发和利用时，不会产生废渣、废水、废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡。
但是，太阳能的利用有它的缺点：一是能流密度较低，日照较好的，地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右。
往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求，从而使装置地面积大，用料多，成本增加。
二是受大气影响较大，给使用带来不少困难。
本文设计一种基于gps定位及太阳方位计算的的太阳自动跟踪装置，该装置能自动跟踪太阳的运动，保证太阳能设备的能量转换部分所在平面始终与太阳光线垂直，提高设备的能量利用率。
与此同时加以风力发电机辅助发电给蓄电池充电，进而在夜间给路灯提供电源。
2 太阳能自动跟踪系统硬件设计2.1 太阳能自动跟踪系统的机械构成及工作原理太阳能自动跟踪系统的机械结构由太阳能电池板、减速电机、齿轮传动机构、基座等构成。
基座主要支撑和固定太阳能自动跟踪器。
当太阳照射角度发生变化时，垂直方向（y）和水平方向(x)的减速电机就会相应的通电转动，通过齿轮机构传动使太阳能电池板始终与太阳光线垂直，即获取到最大的太阳光照能量。
整个装置由机械部分和控制部分组成。
《2024年太阳能电池板追日自动跟踪系统的研究》范文
《太阳能电池板追日自动跟踪系统的研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和环保意识的日益增强，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，其利用效率与效益日益凸显。
太阳能电池板作为太阳能利用的核心设备，其性能的优化与提升成为研究的重要方向。
其中，太阳能电池板追日自动跟踪系统（以下简称“跟踪系统”）的研究与应用，对于提高太阳能的利用率和转换效率具有重要意义。
本文旨在探讨太阳能电池板追日自动跟踪系统的原理、设计及其实验结果，以期为相关研究与应用提供参考。
二、系统概述太阳能电池板追日自动跟踪系统是一种利用传感器和控制系统，实现对太阳运动轨迹实时追踪的系统。
该系统能够根据太阳的位置变化，自动调整太阳能电池板的朝向，使电池板始终面向太阳，从而提高太阳能的利用率和转换效率。
该系统主要由传感器模块、控制模块和执行模块等部分组成。
三、系统原理1. 传感器模块：传感器模块负责实时监测太阳的位置信息。
通常采用光电传感器或GPS定位系统等设备，实时获取太阳的位置数据。
2. 控制模块：控制模块是系统的核心部分，负责接收传感器模块传输的太阳位置信息，根据预设的算法计算出太阳能电池板需要调整的角度，并发出控制指令。
3. 执行模块：执行模块根据控制模块发出的指令，驱动电机等设备，实现对太阳能电池板的自动调整。
四、系统设计1. 硬件设计：硬件设计主要包括传感器、控制器和执行器等设备的选择与配置。
传感器应具备高精度、低噪声的特点，控制器应具备快速响应、高稳定性等特点，执行器应具备高精度、低能耗的特点。
2. 软件设计：软件设计主要包括传感器数据的采集与处理、控制算法的设计与实现等。
软件应具备实时性、准确性、可靠性等特点，能够实现对太阳能电池板的精确控制。
五、实验结果与分析通过实验验证，太阳能电池板追日自动跟踪系统能够实时监测太阳的位置信息，并根据计算结果自动调整太阳能电池板的朝向。
实验结果表明，该系统能够有效提高太阳能的利用率和转换效率，与固定安装的太阳能电池板相比，具有显著的优越性。
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太阳能发电自动跟踪系统的设计
一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值
太阳能作为一种清洁无污染的能源，发展前非常广阔，太阳能发电已经成为全球发展速度最快的技术。
然而它也存在着间歇性、光照方向和强度随时不断变化的问题，这就对太阳能的收集和利用提出了更高要求。
目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的，没有充分利用太阳能资源，发电效率低下。
据试验，在太阳能光发电中，相同条件下，采用自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%，因此在太阳能利用中，进行跟踪是十分必要的！但是太阳能的利用受地形、地势、位置、云雨等自然条件的影响很大，由于太阳能电池的成本相对较高而转化成电能的效率又太低，得不到普及利用。
、二、本课题在国内外的研究现状
20世纪90年代随着世界能源的日趋紧张，各发达国家对太阳能发电系统开展了广泛的研究。
美国于1997年研制了太阳能发电单轴跟踪控制系统，完成了太阳方位的自动跟踪，使得太阳能发电接收器的热接收效率提高了15%左右，但太阳高度角需要通过手动调节。
1998年美国加州成功开发了太阳能发电双轴跟踪控制系统，并在太阳能面板上安装用于聚集太阳光的透镜，使得热效率得到了进一步提高。
目前，国内常用的太阳能跟踪方式采用光电追踪式，这些光电追踪装置利用光敏传感器对太阳光进行检测。
在这些装置中，光敏传感器安装在靠近遮光板的位置。
通过调整遮光板的位置使遮光板对准太阳，并且使得其中的硅光电池处于阴影区；当太阳西移时遮光板的阴影偏移，硅光电池受到阳光直射输出一定值的微电流，作为偏差信号，经放大电路放大，由伺服机构调整角度使追踪装置对准太阳完成追踪。
这种跟踪灵敏度高，结构设计较为简单，但受天气的影响很大。
在稍长时间段里出现乌云遮住太阳的情况使得太阳光不能照射在硅光电池上，导致追踪装置无法对准太阳，甚至会引起执行机构的误动，浪费了宝贵的能源。
三、课题研究的内容及拟采取的方法
(1)分析当今太阳能开发利用的发展现状,研究各种太阳能跟踪技术,以提高跟踪效率为
原则,设计出一个合理的的太阳能跟踪控制系统的总体设计方案。
(2)进行太阳能跟踪控制系统原理进行分析，熟悉当前的控制方案，对控制方案提出改
进方案，使控制系统更加稳定可靠运行。
(3)根据系统控制功能特点进行控制单元的硬件设计,以及步进电机驱动单元硬件设计，
并对并网单元进行概要设计。
(4)在硬件设计的基础上完成功能设计要求进行相应软件设计,实现改进的太阳能跟踪控
制。
四、课题研究中的主要难点以及解决的方法
1跟踪系统控制部分的选取
解决的方法：
目前跟踪系统控制部分采用AT89C51单片机作为系统的控制核心，统大都采用了两种追踪模式：光强比较法追踪模式和太阳角度追踪模式。
在光强比较法追踪模式下，利用特殊的装置通过光电二极管的比较电路来判断太阳的方位，配合电动机的转动从而达到了追踪太阳的目的。
2光伏转换系统的设计。
解决的方法：
利用光伏电池，以半导体P-N结上接受太阳光照产生伏特效应为基础，直接将光能转化
为电能的能量转化器。
五、毕业设计工作进度计划
周次设计内容及要求
1 了解设计的基本要求，查阅相关资料
2 查阅相关资料，写开题报告
3 外文资料翻译
4 设计方案比较选择
5 机械总体设计
6 机械总体设计
7 传动系统设计计算
8 传动系统设计计算
9 支架体设计
10 支架体设计
11 电路系统设计
12 电路系统设计
13 撰写毕业设计说明书
14 撰写毕业设计说明书
15 答辩准备
16 答辩
六、主要参考文献
[1]余海太阳能利用综述及提高其利用率的途径【J】能源研究与利用，2004
[2]吕春生日本的新能源开发对我国的启示【J】现代日本经济，2006
[3]张明德国太阳能发电最多的国家【R】广西电力建设科技信息，2004
[4]周惠美国有关可再生能源和节能情况考察报告【R】可再生能源，2007
[5]徐机玲，蔡玉高太阳能利用新突破【J】瞭望，2004
[6]陈维，李戬洪.太阳能利用中的跟踪控制方式的研究【J】.能源工程，2003，（3），18-21.
[7]丁金华，孙秋花.串行时钟芯片DS 1302的应用【J】.大连轻工业学院学报，1998，（1），40-45.
[8]余永权.ATMEL89 系列（MCS-51兼容）Flash 单片机原理及应用【M】.北京：电子工业出版社，2000.
[9] Suleiman BANIHANI;Khalid AL-WIDYAN;Ahmad AL-JARRAH;Mohammad ABABNEH Journal of Control Theory and Applications.A genetic algorithm based lookup table approach for optimal stepping sequence of open-loopstepper motor systems.[J]. 2013.
[10]Tadatsugu Minami;Yuki Nishi;Toshihiro Miyata. Cu_2O-based solar cells using oxide semiconductors.[J]. Journal of Semiconductors.2016
[11]P.K.Maurya;H.Agarwal;A.Singh;P.Chakrabarti.InAs/InAsSb
Avalanche Photodiode(APD) for applicaions in long-wavelength infrared region.[J]. Optoelectronics Letters.2008。