太陽光線跟蹤系統(tǒng)設(shè)計及其跟蹤方式優(yōu)化研究.pdf

1、在能源日漸枯竭和短缺越來越嚴重的全球形勢下，優(yōu)先發(fā)展可再生能源是必然趨勢。其中對太陽能的開發(fā)和利用一直以來都受很大重視。但是太陽能分散和不穩(wěn)定的缺點是制約太陽能應(yīng)用的瓶頸之一。就目前而言，利用太陽自動跟蹤系統(tǒng)能夠提供一個高效的利用太陽能資源的途徑。研究證實，天氣良好且其他條件相同的情況下，配備雙軸自動跟蹤系統(tǒng)的太陽能電池板比固定朝向安裝的電池板發(fā)電量增加30％以上。因此對雙軸太陽光線自動跟蹤系統(tǒng)的研究和設(shè)計對人們更好的利用太陽能資源和提

2、高太陽能的利用率都有很大幫助。
　　不論以國內(nèi)還是國外的情況來看當(dāng)前太陽光線跟蹤系統(tǒng)基本都存在高成本、低精度、結(jié)構(gòu)笨拙、普及范圍不廣等問題；針對這些問題本文設(shè)計了一種采用光電跟蹤方式和時控跟蹤方式相結(jié)合的雙軸太陽光線跟蹤系統(tǒng)。該裝置相比于傳統(tǒng)裝置在外圍增添了硅光電池片，能夠判斷太陽光被烏云遮擋或者陰雨天情況，可以避免系統(tǒng)盲目的搜索和追蹤太陽位置，減少了電機能耗。在機械結(jié)構(gòu)方面，設(shè)計了新型的連桿式推拉臂來調(diào)整太陽能板的姿態(tài)，太陽能板

3、重心集中在U型支撐架上，因此推拉臂只需要很小的力矩就能準確調(diào)整太陽能板的姿態(tài)。實驗結(jié)果表明，在相同情況下，該系統(tǒng)與傳統(tǒng)雙軸跟蹤系統(tǒng)相比，具有跟蹤精度高、驅(qū)動能耗低、適應(yīng)性能強等優(yōu)點。
　　本系統(tǒng)設(shè)置了風(fēng)速保護，當(dāng)外界風(fēng)速超過安全值時，系統(tǒng)暫停工作，風(fēng)速下降至安全范圍內(nèi)則恢復(fù)跟蹤。本文在完成了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及軟件工作流程的總體設(shè)計后，選定了核心控制芯片，按照設(shè)計要求和各元件接口類型分配了芯片引腳，將電路劃分為多個功能模塊，然后進行了各