汽车太阳能电池三自由度自动追光系统运动控制研究

为了让太阳能电池在电动汽车上高效应用,设计自动追光系统的三自由度机构,通过摄像头采集阴影中心点坐标用来获取太阳光的照射方向,使用几何运算并通过最小二乘法求解得到电机的旋转角度,对电机进行驱动。建立系统的仿真模型,仿真结果证明了系统较为稳定,并能使太阳能电池板法线与太阳光线保持一致,提高了能量利用效率。

基于SMT单片机的双轴太阳能智能追光系统的设计

为提高太阳能发电效率,文章设计了一种基于SMT单片机的双轴太阳能智能追光系统。系统通过光敏器件采用双轴跟踪方式根据太阳光照强度实时调整光伏电池板的方向,使光伏板接收太阳辐射的效率最高。系统实时采集光照强度参数并显示,由单片机控制电机“智慧”追踪太阳,亦可通过按键切换为手动模式控制步进电机四向翻转。若光照不够,可以通过充电器为系统充电使其正常工作。

基于向日葵原理的光伏发电自动追光装置设计

【目的】为进一步提高光伏发电的效率,开发了一种基于向日葵原理的光伏发电自动追光装置。【方法】该装置集成了光伏板、中部控制板、双轴追光系统、GPS定位系统、自我保护系统和自动储能等模块,可以实时捕捉太阳位置,保持太阳光在光伏板上的最大直射面积,从而提高光的转化率。同时,安装在光伏板上的压力电阻和热敏电阻可以有效减少恶劣环境对设备的影响,从而延长设备的使用寿命。【结果】为检验光伏板中的支架是否满足强度要求,对该部件进行有限元分析。计算结果显示,支架屈服强度为6.204e+02 MPa,满足设计要求。同时,对制作的样机进行性能测试。实验结果表明,所制作的样机各项性能符合要求,平均发电量提升了约19.56%,发电效率显著提升。【结论】该光伏发电装置在精准定位和自动捕光方面具有显著的优势,有一定的市场推广价值。

一种基于光伏发电余热利用的渔光互补智能养殖装置

为实现能源供给的全面绿色化,助力乡村振兴,设计了一种基于光伏发电余热利用的渔光互补智能养殖装置。该装置由追踪聚光-网状热管热电一体化系统与智能检测鱼池控制系统两部分组成。创新型追踪聚光-网状热管热电一体化系统主要由基于透镜变焦的追踪聚光模块与基于光发电余热利用的超级网状导热模块组成,在此系统中光,热,电分层利用逐级递进又层层互补,从而最大限度地提高了太阳能利用效率。智能鱼池控制系统由检测装置与智能控制云端组成。检测装置将实时水体数据上传给智能云端,再由云端进行调控。经实测发现本装置具有能源供给更环保,养殖质量更高的优势。

基于模糊PI控制太阳能追光系统

以KNT-SPV01光伏发电实训系统追光单元为研究对象,追光直流电机在传统PI控制器基础上,深入研究模糊控制理论,设计PI模糊控制器,利用MATLAB建立太阳能追光系统模型并完成仿真,仿真结果满足设计要求。

关于“追光悖论”的思考

爱因斯坦根据力学、电磁理论与实验观察之间的矛盾,提出了"追光悖论",成为狭义相对论的思想萌芽。"追光悖论"是"二律背反"型的悖论,是时代"共识"中的认识矛盾的产物,并非思维过程中推理的逻辑错误造成的,因而它不是一般的逻辑矛盾。归根到底,"追光悖论"是在物理学发展过程中理论与实践之间的矛盾中出现的,是辩证矛盾在认知过程中的一种不成熟的、未完成的、带有矛盾性的逻辑表达,但它本身又不是辩证矛盾。消解"追光悖论"所需要的基本条件,主要不是解悖的技术,而是物理学观念,特别是时空观的变革,即以时空的相对性取代时空的绝对性,从而以洛伦兹变换取代伽利略变换。"追光悖论"的发现和消解,对物理学的发展起到了重要的作用,但推动物理学发展的根本动力并非是逻辑思维,而是实践,即物理学的科学实验。

太阳能路灯追光控制平台

通过控制原理分析、模块化设计、功能实现和系统软件设计,阐述了路灯追光控制平台的设计原理。利用单片机控制技术,实现太阳能电池板追光移动。利用无线通信技术,实现对路灯系统的远程监控,达到了路灯追光和远程监控的目的。

双轴追光太阳能真空热管式集热器增效研究

当阳光垂直入射时,集热器接收到的太阳辐射量折减最小。基于此原理,设计出一种太阳光线入射角接近90°角的双轴追光太阳能真空热管式集热器。通过热平衡法对太阳能集热器的全天集热总量,光热转化效率进行了测试。研究结果表明:乌鲁木齐7月典型日日出日落时期,双轴追光太阳能真空热管式集热器与固定角度真空热管式集热器相比,总集热量增加了240%,同一时刻光热转化效率增效最高达180%。

基于太阳能自动追光发电的空气制水装置

针对荒漠地带,或者海上作业、抗震救灾等水资源极度匮乏的场景,设计一款基于太阳能追光发电的空气制水装置。采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片,利用二自由度舵机实现太阳能自动追光为整个系统供电。该装置由抽风机、紫外线杀菌器、进风口、温度控制器、蓄电池、冷凝器和蓄水箱等组成。其工作原理如下:利用抽风机将大量空气抽入装置中,通过空气过滤器净化空气杂质;利用加热管将进风口空气加热,利用半导体冷凝器与热空气形成的对流产生水凝珠,利用紫外线杀菌器对其进行灭菌消毒;最后将过滤后的水存储到蓄水箱中。该装置在不同温度、不同相对湿度的特殊环境下进行了对比试验,取得了较为理想的结果,体现出较好的推广价值。

一种多功能智能万叶窗的设计与试验研究

为了更好地解决室内通风和采光问题,设计了一种多功能家用智能万叶窗。利用SolidWorks对装置进行了三维建模,提出了利用室内定位系统获取用户所处位置。根据四棱锥定位法,通过控制三向舵机连杆机构的运动使窗叶形态满足通风和采光的功能。制作了实物样机,试验测试分析表明:智能万叶窗的结构设计合理,且追光、定位、窗叶运动等可以满足实际需求。

基于自动追踪的智能风光发电感光照明系统设计

针对传统路灯耗能高,有效照明时间短和智能化水平低的问题,提出了一种基于自动追踪的智能风光发电感光照明系统,此系统分为三大部分,第一部为风光互补发电系统;第二部分为追光互联系统;第三部分为路灯智能控制系统。基于自动追踪的智能风光发电感光照明系统通过提高太阳能与风能利用率和减少无效能源消耗的方式实现了真正意义上的节能减排,相比传统的市电或太阳能发电路灯具有高节能性、高智能化、高照明利用化的优点,在未来的节能型城市建设中具有极大的应用前景。