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「氙气灯路灯」 强光探照灯之太阳能氙气路灯介绍

慕斯注册讯:

使用自动亮度控制器,结合跟踪太阳能的氙气路灯跟踪器。这种类型的氙气路灯不仅可以根据不同的暗度调整本身,而且还保证在轨道上过度充电,深度放电,自动恢复充电,保护电池电压,它包括太阳能电池和从电池中存储的电能。氙气路灯自动点亮,晚上变为低功率脉冲照明。设定时间后,在白天关闭。由于只有20%的太阳总能量落在地上,太阳能跟踪器的使用可以最大限度跟踪太阳的能源。太阳能氙气路灯由太阳能跟踪器、太阳能电池板、微控制器和CHARGE控制器组成。

1、太阳能跟踪器

太阳能跟踪系统是通过跟踪太阳的能量以提高太阳能电池效率的最合适的技术,自动太阳跟踪器基于微控制器的设计方法,光敏电阻器被用作太阳能跟踪器的传感器。

除了高效率的太阳能电池板的研究,提高太阳能电池板性能的唯一办法就是增加光落在它的强度。太阳能跟踪器是最合适、最成熟的技术,太阳能跟踪器得到世界各地的普及,是最近几年来利用太阳能的最有效的方式。

2、太阳能电池板

太阳能电池板直接将太阳辐射转化为电能。太阳能电池板主要由半导体材料制成。Si作为太阳能电池板的主要成分,最大效率为24.5%。集成太阳能跟踪系统和太阳能电池板能最大限度地提高输出功率,提高太阳能电池板的整体效率。最大功率点跟踪(MPPT)的过程是通过保持太阳能电池板操作上的光伏特性的拐点,从而使太阳能电池板最大限度地提高输出功率。

自动太阳能跟踪器增加了保持太阳能电池板与旋转太阳对准的效率。太阳能跟踪是一种机械化系统来追踪太阳的地理位置,使太阳能电池板输出功率增加30%至60%。

3、微控制器

ATMEGA32微控制器是整个系统的核心,需要5伏稳压电源。用“7805”电压调压器提供5伏固定电压。ATMEGA32单片机有一些功能,如模拟比较器(AC),模拟数字转换器(ADC),通用同异步收发器(USART),定时器等。这些功能的使用程序如下:

1)模拟比较器

有两个引脚:已知的模拟输入0(AINO)和模拟输入1(AIN1)。两个模拟电压信号由光敏电阻器的两个接头连接到这些引脚。模拟比较器输出(ACO),其设置为“1”或“0”。

ACO=0

VAINO>VAIN1

VAINI>VAINO

2)模拟数字转换器

模拟数字转换器的8个输入引脚中,ADCO和ADC1已被使用;其中VVT是预留的引脚。差分输入转换成数字量,最高8位有效位定义了10个ADC引脚,作为ADC的结果与阙值进行比较。

ADC输出=[VADC0-VADC1]数字

这个阙值根据光敏电阻器对太阳辐射强度的响应设置,当单独ADC的输出可能会不足以满足电机旋转的需求时被设置。如果ADC输出大于阙值,电动机转动一步。

3)定时器

ATMEGA32的内置定时器被用来创建延迟。地球围绕它自己的轴线旋转,并在一天中围绕太阳360°旋转。所以地球旋转时,(360°/24=15°)一小时旋转15°或在15分钟内旋转3.75°。延迟1.5分钟和15分钟是必需的。这些延迟分别为短暂延时和中等延迟。日落之前最后一小时将提供额外的能量将电池板旋转到初始位置,因此跟踪装置不再向西旋转而是反向旋转。如白天2小时时间不考虑跟踪,(2×15°=30)不要求太阳跟踪器旋转30°。步进电动机的一半步进被认为是每一步产生3.75的旋转,近似地((180°-30°/3.75°=40)每一天在日光下跟踪太阳需要旋转40步。当天气是阴天,ADC不允许旋转电动机,计数器用于计量“等待”状态时的数量。

(4)CHARGE控制器

控制器监控电池的状态,以确保电池需要的充电电流,并且还确保电池不过度充电。没有稳压器的话,连接太阳能电池板的电池存在严重损坏的风险,并且可能导致安全问题。

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