基于智能云台的太阳能光伏发电系统的设计.pdf

2021.09设计研发基于智能云台的太阳能光伏发电系统的设计王华杰，张霁雨(太原工业学院电子工程系，山西太原，030008)摘要：太阳能光伏发电系统在我国许多地区实现了普遍应用，固定式太阳能板效率不高，为了改善这种现状提高发电效率，设计了一种以单片机为为主控模块，利用光信号采集模块来控制舵机使太阳能板转动的系统。该系统以STM32单片机为控制核心，以光敏元件为信号采集模块，使舵机转动，利用单片机对采集模块获得的光信号进行处理，使光伏面板朝向光侧旋转一定角度，最终实现太阳光的自动跟踪。系统试运行后表明，该系统发电效率大幅提升，广泛应用于路灯、庭院、偏远地区家庭用电等场所。关键词:STM32；光敏电阻；云台ThedesignofsolarphotovoltaicgenerationsystembasedonintelligentheadWangHuajie,ZhangJiyu(Taiyuaninstituteoftechnology(Departmentofelectronicengineering）,TaiyuanShanxi,030008)Abstract：ThesystemofthesolarphotovoltaicpowergenerationhasbeenwidelyusedinmanyareasofChina.Inordertoimprovethesystemofgenerationefficiencyofsolarphotovoltaic,Thispaperdesignedthesystemofanintelligentsolarpan-heawhichbasedonthesinglechipmicrocomputerandopticalsignalacquisitionmoduletocontroltherotationofsteeringgear.ThesystemtooktheSTM32asthecontrolcore,Thephotosensitiveelementwasusedasthesignalacquisitionmodule,thesteeringgearwasusedasthepowermodule,themicrocontrollerisusedtoprocesstheopticalsignalobtainedbytheacquisitionmodule,andthephotovoltaicpanelonthecloudheadwasdrivenbythedrivingcir-cuittorotateatacertainangletowardstheopticalside,finallyrealizingtheautomatictrackingofsunlight.Theresultsshowedthatthesystemrunstablyandwillbewidelyusedinbothsidesofroads,scenicspots,parksetc.Keywords:STM32;Photosensitiveresistance;holder0引言看，该系统能够有效提高发电效率，结构简单，易于安装，追随着现代科技的发展，近代社会出现能源的危机和国家踪精度、灵敏度都比较高,应用前景广阔。[1]提出的新能源建设目标，促使科研人员不断研发新的能源，1控制系统总体方案设计其中太阳能是最清洁的基本不受地理位置的限制的可再生能源，太阳能云台系统就是一种利用太阳能作为能源的装置，故而能广泛使用，具有广阔的市场前景。本文考虑太阳能板迎光面的可调整性的以弥补此方面的不足，使太阳能利用达到最佳的效果。太阳能光伏系统在实际应用中应该有较强的安装适应性和可调整性，因此要考虑不同的地理位置、不同季节太阳高度角的不同及一天中太阳角度的变化对此的影响，可以实现太阳能板随太阳光角度的变化来实现方向的调节，从而使太阳能板达到最大的受光面积，进一步提高太阳能的使用效果。因此，本文设计了一种自动跟踪系统，以STM32为控主控制模块根据太阳板上安装的光敏电阻信号传来的信号，驱动图1系统方框图来调整太阳能板的角度追踪太阳，保持太阳能板能有最大的太阳能光伏发电系统由STM32为核心控制模块、太阳能受光面积，从而提高太阳能云台的发电效率。从试验结果来板、光敏模块、蓄电池组、舵机模块，陀螺仪模块、电源模块等基金项目：本文为太原工业学院大学生创新项目（GK2020O17）。39设计研发2021.09几部分组成。系统方框图如图1所示。2.5ms——180度。[3]本设计是基于STM32单片机对太阳能实现最大利用的2.4陀螺仪模块设计。首先单片机发送信号给光敏电阻来采集光信号，当环使用InvenSense公司提供的运动处理资料库，既可以境光线亮