藺程程

摘要：本文介紹了雙能源洗衣機(jī)，它可利用太陽能為自身工作供電，也可使用家庭交流220V供電。具有殺菌、自動(dòng)添加清洗劑等功能，通過利用STM32單片機(jī)控制太陽能板根據(jù)太陽的位置自動(dòng)追光，從而實(shí)現(xiàn)最高效充電。本文還闡述了太陽能資源的發(fā)展前景及其發(fā)展趨勢，分析了雙能源家電的發(fā)展前景及其市場。

關(guān)鍵詞：太陽能；家電；洗衣機(jī)

一、研制背景及發(fā)展現(xiàn)狀

隨著人類為了經(jīng)濟(jì)發(fā)展過度的消耗地球的能源，“能源危機(jī)”這一沉重話題一次次出現(xiàn)在我們的眼前。為了解決這一難題，我們把目光放在了太陽能的利用。太陽能是可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一，是能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，更多地利用可再生能源。據(jù)記載，人類利用太陽能已有3000多年的歷史，將太陽能作為一種能源和動(dòng)力加以利用也有300多年的歷史，利用太陽能的科學(xué)研究已有上百年的歷史了。作為一名高校學(xué)生，我深深感受到學(xué)生日常的生活對于電力的需求量，如果學(xué)?？梢耘c國內(nèi)的一些大的太陽能廠商合作，將太陽能作為其日常供電的一個(gè)途徑，或許可以更好的為環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)，對于學(xué)校長久的發(fā)展也有一定的積極促進(jìn)作用。并且，現(xiàn)如今大學(xué)生用電安全也是一個(gè)比較嚴(yán)肅的話題，如果運(yùn)用太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行集中管理維護(hù)，對于大學(xué)生用電安全也是可以保障的。所以，就便捷大學(xué)生的日常生活與安全，我們設(shè)計(jì)了雙能源洗衣機(jī)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與研究。

二、主要結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要由單晶硅太陽能板、太陽能控制器、光合硅能蓄電池以及純正弦波逆變器等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

三、具體項(xiàng)目研究內(nèi)容

1.太陽能板部分

我們利用的是單晶硅太陽能光伏電池板，充分利用太陽能板吸收太陽光能對外發(fā)出21.6V的電壓給蓄電池充電儲存電能。太陽能控制器安裝在太陽能板與蓄電池中間，可以監(jiān)測太陽能板的工作情況，保證其工作平穩(wěn)性及安全性。

2.自動(dòng)追光系統(tǒng)

為了更好的利用太陽能，利用STM32單片機(jī)控制電機(jī)使太陽能板的轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷調(diào)整與太陽之間的角度，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整角度。

3.儲、供電系統(tǒng)

為了方便在任何天氣下都可以使洗衣機(jī)正常工作，且能平穩(wěn)的給洗衣機(jī)供電，需要蓄電池將太陽能板轉(zhuǎn)化的電能儲存起來。在洗衣機(jī)需要工作時(shí)，對外輸出12V電壓。但是日常的家用電器的正常工作電壓是我國規(guī)定的220V，為了使該系統(tǒng)能通用各種電器的使用，我們在蓄電池后加裝了一個(gè)逆變器，通過逆變器將蓄電池輸出的12V電壓轉(zhuǎn)換為220V電壓，從而使洗衣機(jī)正常工作。

4.自動(dòng)添加洗滌劑軟件設(shè)計(jì)

洗衣機(jī)側(cè)邊有一料盒，可實(shí)現(xiàn)自行添加洗滌劑，利用超聲波測距傳感器檢測當(dāng)前水位，通過STM32單片機(jī)控制噴射泵，根據(jù)水量的多少自動(dòng)添加洗滌劑，方便使用。

四、總結(jié)

目前太陽能自動(dòng)追光供電系統(tǒng)在社會上沒有應(yīng)用；自動(dòng)完成洗衣機(jī)的洗滌劑的添加；在性能方面，通過控制器可以清晰的觀察到太陽能板的工作狀態(tài)。這樣大大增加了系統(tǒng)的安全性；還配備了較可靠的蓄電池，具有陰雨天保障正常工作的能力；操作便捷。

參考文獻(xiàn)：

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[4]陳勇等編著，單片機(jī)原理與應(yīng)用.北京：高等教育出版社

項(xiàng)目：

天津市級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃訓(xùn)練項(xiàng)目201710066036