【摘 要】
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随着经济的发展和社会的进步,人类对能源消耗的速度越来越快。为了节约能源、实现整个人类社会的可持续发展,寻找新能源成为当前人类面临的迫切问题之一。太阳能作为一种清洁
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随着经济的发展和社会的进步,人类对能源消耗的速度越来越快。为了节约能源、实现整个人类社会的可持续发展,寻找新能源成为当前人类面临的迫切问题之一。太阳能作为一种清洁无污染的能源,具有取之不尽、用之不竭的特点。我国太阳能资源十分丰富,但利用的还不够充分,这主要是由于目前多数太阳能电池板都是固定的,而太阳能资源又存在着光照的间歇性、空间分布不断变化等特点,这就导致了太阳能的转换效率偏低。所以寻找一种受自然界天气影响较小的跟踪模式是十分必要的。本文正是在对跟踪技术各环节进行深入研究的基础上,基于提高太阳能的转换效率并结合GPS的特性,设计了一种智能追光系统。本文的内容主要包括以下几个方面:1.分析了太阳能资源的利用现状以及当前对太阳跟踪的主要方式,选择了系统的跟踪方式。2.介绍了GPS的组成、导航定位方式,分析了GPS的导航定位原理,建立了太阳地球相对运动的数学模型,设计了计算太阳相对位置的算法,在此基础上提出了系统的总体设计方案。3.对系统的软硬件进行了设计。硬件设计包括GPS模块、控制模块、存储模块、机械模块、显示模块等;对GPS模块通讯协议以及配置指令进行了研究,提出了对GPS获取的卫星数据进行筛选的算法。4.最后对系统各环节可能产生的误差进行了详细的阐述与分析,并提出了一些可能的解决方法和应对措施。实验结果表明:该系统运行稳定,太阳能电池板能始终与太阳光的入射方向垂直,在有限的使用面积内截获更多的投入辐射,提高了太阳能的利用效率,体现了GPS跟踪技术在实时性和精确性方面的优势,且性价比高,装置简单,易于实现。
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