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在能源日益缺乏的今天，太陽能作為一種高效的可再生能源得到廣泛的重視和利用。新疆維吾爾自治區(qū)地處中國西北，地域遼闊。光照強(qiáng)度高、日照時(shí)間長，極利于發(fā)展光伏發(fā)電事業(yè)，但是由于太陽能硅板材料的局限性，太陽能硅板光伏轉(zhuǎn)換率較低，作品通過逐日裝置和除塵裝置使太陽能硅板表面保持清凈并始終處于最強(qiáng)光的照射之下，從而將太陽能硅板的轉(zhuǎn)換率保持在理想的狀態(tài)下。

作品設(shè)計(jì)目的：在能源日益缺乏的今天，太陽能作為一種高效的可再生能源得到廣泛的重視和利用。新疆維吾爾自治區(qū)地處中國西北，地域遼闊。光照強(qiáng)度高、日照時(shí)間長，極利于發(fā)展光伏發(fā)電事業(yè)，但是由于太陽能硅板材料的局限性，太陽能硅板光伏轉(zhuǎn)換率較低，作品通過逐日裝置和除塵裝置使太陽能硅板表面保持清凈并始終處于最強(qiáng)光的照射之下，從而將太陽能硅板的轉(zhuǎn)換率保持在理想的狀態(tài)下。
作品設(shè)計(jì)思路：根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境情況制定出相應(yīng)換向以及除塵方案。智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)由五大主要部分組成，分別是控制模塊、檢測模塊、保護(hù)模塊、逐日模塊和除塵模塊。
1）控制模塊：智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)以51單片機(jī)為行為控制主體；
2）檢測模塊：智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)采用光敏電阻檢測模塊，使太陽能硅板實(shí)時(shí)追蹤到太陽光的最強(qiáng)照射點(diǎn)；
3）保護(hù)模塊：智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)采用PWM作為電池的過充過放電保護(hù)主體；
4）逐日模塊：智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)通過51單片機(jī)控制直流減速電機(jī)來改變太陽能硅板與光線的角度（即換向），使太陽能硅板始終處于太陽光的最強(qiáng)照射之下；
5）除塵模塊：智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)通過51單片機(jī)控制除塵設(shè)備（智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境情況分為智能除塵模式和手動(dòng)除塵模式，根據(jù)季節(jié)情況，智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)在春、夏、秋季采用刷板除塵，冬季采用推板除塵）對太陽能硅板表面進(jìn)行除塵工作，使太陽能硅板表面處于較為潔凈的狀態(tài)。
作品以51單片機(jī)為行為控制主體，以PWM為能源控制主體（為電機(jī)、51單片機(jī)提供可靠、穩(wěn)定的能源支持），依據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境情況制定出相應(yīng)換向以及除塵方案。實(shí)現(xiàn)通過51單片機(jī)控制改變太陽能硅板與光線的角度（即逐日），使太陽能硅板始終處于太陽光的最強(qiáng)照射之下，并控制除塵設(shè)備對太陽能硅板表面進(jìn)行除塵工作，使太陽能硅板表面處于較為潔凈的狀態(tài)。從而確保光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換率始終保持在理想狀態(tài)下。
作品創(chuàng)新點(diǎn)：（1）智能控制太陽能板與光線的角度，使太陽能硅板始終處于最強(qiáng)光的照射之下；
（2）根據(jù)環(huán)境情況分為智能除塵模式和手動(dòng)除塵模式，根據(jù)季節(jié)情況，智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)在春、夏、秋季采用刷板除塵，冬季采用推板除塵，使太陽能硅板表面保持潔凈智能除塵提高太陽能的利用效率，；
（3）設(shè)置了電源保護(hù)，防止電源的過充過放。
（4）智能除塵“向日葵”發(fā)電系統(tǒng)無需外接任何電源，換向逐日裝置和除塵裝置所需的能源皆來自光伏發(fā)電本身。
作品的適應(yīng)范圍：光伏電站、家用光伏發(fā)電設(shè)備等

第十四屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競賽新疆區(qū)決賽優(yōu)秀獎(jiǎng)