实现电线到户,家家通电是很难做到的;但是在这些地区,太阳能和风能都相对丰富,在通常情况下,白天太阳光强,夜晚风多,夏季日照好风弱,冬春季节风大,而阳光相对较弱,所以我们利用太阳能板和风力发电的模式把这两种形式的能量转化为电能,为他们提供生活必须的电能。
目前的在市场上也有太阳能与风能相结合的发电装置,但是还存在以下不足:①产能功率不稳定,因为缺乏跟踪,产能功率会随着太阳光线的移动角度而发生不断的变化,这种变化给电路带来相当的麻烦;②风能收集不稳定:由于风向的改变,风力时大时小,在收集过程中能量不稳定;③太阳能板稳定性较差:有的太阳能系统没有考虑风速对其的影响,在遇到较大风速时可能会使其损坏;④产品价格较昂贵,因为原材料的限制,其产品价格降不下来,这实际上是该产品一个相当大的制约瓶颈。
本作品以太阳能、风能绿色能源作为原动力,采用最简单的单轴跟踪方式,简单方便,并且能实现全天全自动的跟踪,最大限度的提高太阳跟踪精度,完美实现适时跟踪,最大限度提高太阳光能利用率;此外还配合风能发电,在阴雨天或是太阳光不强的时候,同样能实现供电需要。该自动跟踪装置价格实惠、性能稳定、结构合理、跟踪准确、方便易用,能充分体现节能减排的设计理念。本作品结构生产技术简单易产,成本费用比较低,适合于许多偏远山区,高原地区或是游牧地区使用,如能正常投入生产使用,其投资回收、产量销售、盈亏平衡、ENPV、EIRR、ENPVR等技术经济指标均在正常范围之内。
二、设计方案
3
f21电器控制①装置的整体电路设计
太阳能光伏电池
斩波升压电路
主蓄电池
稳压电路
步进电机
降压稳压电路
电机驱动模块
单片机主控模块
风力发电机
备用电池
②太阳能装置部分:(1)控制系统图示电气部分采用开环自动控制。控制过程简单稳定。采用STC89C51TBH6404四相八排步进电机,实现电池板的对日追踪。该系统最大功耗模块为步进电机(54瓦),其余部分皆为小功率元件(小于1瓦)。
数码管时间显示
键盘(调整时间)
单片机
步进电机驱动模块
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f(2)控制设计
单片机程序设计:以24小时为一个周期,从早上6点30分到晚上7点,每半个小时调整一次太阳能电池板朝向角度,每次调整72度,晚上7点从新将电池板朝向恢复。并利用数码管,显示时间,方便安装和调整。
③风能装置部分小型200W300W400W风力发电机,体积小重量轻,灵敏度高,有2米秒以上风速就
能正常发电,更有效利用了能源。在r