基於Atmega16的太陽能電池板光源控制系統設計

2020-12-04 電子產品世界

1.前言

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/246551.htm

伴隨日益嚴重的能源危機，可再生資源的開發和利用成為人們研究的重點對象。太陽能以其普遍、長久、安全等優點脫穎而出。目前太陽能已被不同程度地用在了多個領域，如電池領域，但普遍存在利用率不高的問題，很多場合下，電池板要麼被安裝成固定角度，要麼只能按照固定角度偏轉，沒有充分使太陽光垂直照射到電池板上，降低了太陽能的利用率。

2.系統設計原理

設計採用光強比較法來跟蹤太陽光源。整機裝置包括：太陽能電池板、電源管理電路、光電管、單片機、電機驅動電路、步進電機以及機械轉動平臺。系統結構如圖1所示。

 

 

系統工作原理如圖2所示，在太陽能電池板邊沿的中間位置分別安裝一個光電管，根據太陽光照射到電池板對邊兩個光電管的角度(如圖α、β)不相等，使得光電管1、2感受的光照強度不同從而產生大小不同的光電流，將光流轉換成電壓信號，通過比較採集後的電壓信號，控制步進電機向電壓大的方向轉動。

 

 

3.系統硬體設計

3.1光強採集電路

系統使用靈敏度較高的3DU33光電管作為光強檢測器件，其光電流大於2mA,發射極只需串接很小的電阻便可得到可被採集的電壓，而且其響應時間<1ms,反應速度快。

需要注意的是，強光下，光電流較大，此時光電管發射極電阻不宜過大[2],否則各個光電管輸出電壓均趨於5V,系統不能檢測出對邊兩隻光電管的輸出電壓差。該設計中，R1使用330Ω，在冬天中午陽光照射下，測得輸出電壓已達到3.6V.

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