太陽(yáng)光線跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(lái)越嚴(yán)重的全球形勢(shì)下，優(yōu)先發(fā)展可再生能源是必然趨勢(shì)。其中對(duì)太陽(yáng)能的開發(fā)和利用一直以來(lái)都受很大重視。但是太陽(yáng)能分散和不穩(wěn)定的缺點(diǎn)是制約太陽(yáng)能應(yīng)用的瓶頸之一。就目前而言，利用太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)能夠提供一個(gè)高效的利用太陽(yáng)能資源的途徑。研究證實(shí)，天氣良好且其他條件相同的情況下，配備雙軸自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的太陽(yáng)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(duì)雙軸太陽(yáng)光線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)對(duì)人們更好的利用太陽(yáng)能資源和提

2、高太陽(yáng)能的利用率都有很大幫助。
　　不論以國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的情況來(lái)看當(dāng)前太陽(yáng)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(duì)這些問題本文設(shè)計(jì)了一種采用光電跟蹤方式和時(shí)控跟蹤方式相結(jié)合的雙軸太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)位置，減少了電機(jī)能耗。在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，設(shè)計(jì)了新型的連桿式推拉臂來(lái)調(diào)整太陽(yáng)能板的姿態(tài)，太陽(yáng)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(zhǔn)確調(diào)整太陽(yáng)能板的姿態(tài)。實(shí)驗(yàn)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(dòng)能耗低、適應(yīng)性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　本系統(tǒng)設(shè)置了風(fēng)速保護(hù)，當(dāng)外界風(fēng)速超過安全值時(shí)，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(jì)后，選定了核心控制芯片，按照設(shè)計(jì)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(gè)功能模塊，然后進(jìn)行了各