论双能源洗衣机的应用

蔺程程

摘要：本文介绍了双能源洗衣机，它可利用太阳能为自身工作供电，也可使用家庭交流220V供电。具有杀菌、自动添加清洗剂等功能，通过利用STM32单片机控制太阳能板根据太阳的位置自动追光，从而实现最高效充电。本文还阐述了太阳能资源的发展前景及其发展趋势，分析了双能源家电的发展前景及其市场。

关键词：太阳能；家电；洗衣机

一、研制背景及发展现状

随着人类为了经济发展过度的消耗地球的能源，“能源危机”这一沉重话题一次次出现在我们的眼前。为了解决这一难题，我们把目光放在了太阳能的利用。太阳能是可持续发展的重要内容之一，是能源结构的转换，更多地利用可再生能源。据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史，将太阳能作为一种能源和动力加以利用也有300多年的历史，利用太阳能的科学研究已有上百年的历史了。作为一名高校学生，我深深感受到学生日常的生活对于电力的需求量，如果学校可以与国内的一些大的太阳能厂商合作，将太阳能作为其日常供电的一个途径，或许可以更好的为环保事业做出贡献，对于学校长久的发展也有一定的积极促进作用。并且，现如今大学生用电安全也是一个比较严肃的话题，如果运用太阳能发电系统进行集中管理维护，对于大学生用电安全也是可以保障的。所以，就便捷大学生的日常生活与安全，我们设计了双能源洗衣机来进行实验与研究。

二、主要结构

本系统主要由单晶硅太阳能板、太阳能控制器、光合硅能蓄电池以及纯正弦波逆变器等组成。系统结构框图如图1所示。

三、具体项目研究内容

1.太阳能板部分

我们利用的是单晶硅太阳能光伏电池板，充分利用太阳能板吸收太阳光能对外发出21.6V的电压给蓄电池充电储存电能。太阳能控制器安装在太阳能板与蓄电池中间，可以监测太阳能板的工作情况，保证其工作平稳性及安全性。

2.自动追光系统

为了更好的利用太阳能，利用STM32单片机控制电机使太阳能板的转动，不断调整与太阳之间的角度，从而实现自动调整角度。

3.储、供电系统

为了方便在任何天气下都可以使洗衣机正常工作，且能平稳的给洗衣机供电，需要蓄电池将太阳能板转化的电能储存起来。在洗衣机需要工作时，对外输出12V电压。但是日常的家用电器的正常工作电压是我国规定的220V，为了使该系统能通用各种电器的使用，我们在蓄电池后加装了一个逆变器，通过逆变器将蓄电池输出的12V电压转换为220V电压，从而使洗衣机正常工作。

4.自动添加洗涤剂软件设计

洗衣机侧边有一料盒，可实现自行添加洗涤剂，利用超声波测距传感器检测当前水位，通过STM32单片机控制喷射泵，根据水量的多少自动添加洗涤剂，方便使用。

四、总结

目前太阳能自动追光供电系统在社会上没有应用；自动完成洗衣机的洗涤剂的添加；在性能方面，通過控制器可以清晰的观察到太阳能板的工作状态。这样大大增加了系统的安全性；还配备了较可靠的蓄电池，具有阴雨天保障正常工作的能力；操作便捷。

参考文献：

[1]冯垛生等编著.太阳能光伏发电技术图解指南.人民邮电出版社.第1版 （2011年5月1日）

[2]张旭亮等编著.节能减排基础知识.中国电力出版社，2009

[3]段玉生.电工电子技术与EDA基础.清华大学出版社，2006年版

[4]陈勇等编著，单片机原理与应用.北京：高等教育出版社

项目：

天津市级大学生创新创业计划训练项目201710066036