【正文】 接轉變成電能的器件。圖給出硅光電池的光電轉換電路，運放采用 LM324，在圖中所示條件下，電路放大倍數(shù)如式（ ）所示 :[27] 放大倍數(shù) =1+RF12/R11 () 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 14 光電池的特性參數(shù) 光電池的主要功能是在不加偏置的情況下能將光信號轉換成電信號。東西或南北兩塊光電池的電壓接入 E E2?？梢圆捎?限位開關來復位，當機械設備轉到極限位置時，限位開關向單片機系統(tǒng)發(fā)送個脈沖，單片機響應此操作，進行中斷處理，跟蹤裝置歸位。單片機會結合當前時鐘調(diào)節(jié)光電池陣列的角度，如果光電傳感器仍然檢測不到電壓差信號，則可判斷是陰天，系統(tǒng) 停止連續(xù)跟蹤調(diào)節(jié) 以節(jié)能；如果光電傳感器能檢測到電壓差信號，但是經(jīng)單片機對電機進行調(diào)整 后，光電傳感器再次檢測的信號與前一次相比沒有變化，則判斷光電池陣列是否觸到限位開關，若是，單片機將結合當前時鐘對光電池陣列的角度進行調(diào)節(jié)，若不是，則說明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，這時將由 通信口發(fā)出信號通知工作人員進行維護。其優(yōu)點為調(diào)節(jié)較為精確 ,電路也比較簡單。這種跟蹤方案跟蹤精度高，工作過程穩(wěn)定，應用于目前許多大型太陽能發(fā)電裝置。在視日運動軌跡跟蹤的基礎上加兩個高精度傳感器。光電跟蹤靈敏度高，結構設計較為方便 ； 但受天氣的影響很大，如果在稍長時間段里出現(xiàn)烏云遮住太陽的情況，太陽光線往往不能照到硅光電管上，導致跟蹤 裝置無法對準太陽，甚至會引起執(zhí)行機構的誤動作 [12]。雙軸跟蹤又可以分為兩種方式 :極軸式全跟蹤和高度角一方位角式全跟蹤。這三種方式都是單軸轉動的南北向或東西向跟蹤。 視日運動軌跡跟蹤 視日運動軌跡跟蹤，即計算機先根據(jù)太陽運行規(guī)律計算出一天內(nèi)某時刻太陽的位置角度，然后運行控制程序使跟蹤裝置對準太陽完成跟蹤。 從式（ 21），（ 22），（ 23）可看出，當δ，ω，φ確定后，采光組件傾角β和方位角γ的值決定了直接日射入角θ，因此只要控制采光組件使其傾角和方位角有合適的值，就可以保證太陽光線入射角θ為 0，從而最大限度地收集太陽能。 ／ 24＝ 15176。 （ ） ω =(t12) 15176。采光組件的方位角γ：采光組件表面法線在地面上有個投影，此投影線與正南方的夾角為采光組件的方位角。該射線與地面法線的夾角叫太陽天頂角θ z.。 太陽光線入射角θ：太陽光線和采光組件表面法線之間的夾角，稱為太陽光線的入射角。秒。 圖 地平坐標系 圖 時角坐標系 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 8 b. 時角坐標系 以天赤道為基本圈，北天極為基本點，天赤道和子午圈在南點附近的交點為原點的坐標系為時角坐標系或第一赤道坐標系，如圖 所示。通過天頂和太陽（任一天體） X 作一大圓，叫做地平經(jīng)圈；地平交地平面于 M點；從原點 S 沿地平圈順時針方向計量，弧 SM為方位角 γs( 地平經(jīng)度 )；弧 XM 為高度角 α （地平緯度），向上為正，向下為負。在北半球，春分大約是 3 月 21 日、夏至是 6 月 22日，秋分是 9 月 23日，而冬至是 12 月 21日。地球圍繞太陽在一 個橢圓形軌道上公轉，每公轉一周為一個太陽年、它等于 365 天 5 小時 48 分。 ④設計和畫出太陽能光伏發(fā)電跟蹤控制系統(tǒng)硬件原理圖。本文所介紹的太陽跟蹤裝置采用了新的跟蹤策略，可實現(xiàn)大范圍、高精度跟蹤。就現(xiàn)階段國內(nèi)外對太陽跟蹤的研究情況來看，由于受太陽能應用系統(tǒng)成本的影響，普遍采用半自動單軸跟蹤方式。 1994年在德國北部，太陽能廚房投入使用，該廚房也采用單軸太陽能跟蹤裝置。比如美國 Blackace，在 1997 年研制了單軸跟蹤器，這種跟蹤裝置根據(jù)赤道坐標系 下太陽運行的原理完成東西方向的自動跟蹤，但南北方向通過手動調(diào)節(jié)，接收器的熱接收率提高了 15%。 然而傳統(tǒng)的固定式太陽能采集系統(tǒng)沒有充分利用太陽的能量，吸收效率相對較低。 太陽能的利用，有利于自然界的環(huán)境保護，因此如何更進一步地提高太陽能光伏發(fā)電裝置的效率，無論是從科技應用的角度，還是從商業(yè)開發(fā)的角度講都是極其重要的課題。 課題研究的目的和意義 隨著現(xiàn)代社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人類對能源的需求不斷增加，然而傳統(tǒng)能源資源又相對匱乏，另外大量使用化石燃料對環(huán)境危害較大。目前仍處于研究、開發(fā)階段。 通過光化學作用轉換成電能或制氫。 將太陽輻射的光能根據(jù)“光電轉換”原理把光能變成電能再加以利用，常稱“光伏轉換”。光熱轉換提供的熱能一般溫度都較低，小于或等于 100℃。自然界中的燃料能、風能、水能等皆來源于太陽能。據(jù)發(fā)展改革委能源局介紹，截至 20xx 年年底，我國太陽能熱水器年生產(chǎn)能力達到 1500 萬平方米，在用太陽能熱水器總集熱面積達１億平方米，生產(chǎn)量和使用量均居世界第一。目前，我國的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)基地的省份主要集中于環(huán)渤海區(qū)域，長三 角區(qū)域的江蘇，華中華南地區(qū)的湖北以及廣東，多晶硅的生產(chǎn)基地則多分布于中西部地區(qū)，其中江蘇的光伏產(chǎn)業(yè)位居全國前列，以無錫尚德太陽能電力有限公司為代表的企業(yè)已具備較好的產(chǎn)業(yè)基礎。目前，隨著《中華人民共和國可再生能源法》的頒布和實施、京都議定書的簽 定以及各項環(huán)保政策的出臺和對國際的承諾，為太陽能利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了政策的保障，給太陽能利用產(chǎn)業(yè)帶來機遇。目前，光伏發(fā)電已向德國普通家庭推廣。雖然目前太陽能占德國的能源供給 不到 1％，但到 2020 年將超過 5%。根據(jù)太陽能協(xié)會 BSW 的數(shù)據(jù)，德國在 20xx 年前 3年中，太陽能相關產(chǎn)品的產(chǎn)量增加了 5 倍，增速比其它國家平均水平高一倍。德國是一個能源緊缺的國家，能源供應在很大程度上依賴進口。據(jù)國際能源機構的統(tǒng)計， 20xx 年包括企業(yè)在內(nèi)，日本的太陽能發(fā)電容量為 171 萬千瓦。據(jù) SEIA 的統(tǒng)計， 20xx年美國太陽能光伏市場增長達 72%。 國內(nèi)外太陽能利用現(xiàn)狀 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設計（論文） 3 從國際上看，世界各國從能源供應安全和清潔利用的角度出發(fā)，把太陽能的商業(yè)化開發(fā)和利用作為重要的發(fā)展趨勢。太陽能比起煤石能具有眾多優(yōu)點，具有不斷再生性，能源分布范圍廣泛，安全，無污染，可謂取之不盡，用之不竭，能夠全面保護自然平衡與氣候溫度平衡，便于開發(fā)與使用等。而 20xx 年，全國太陽能發(fā)電裝機容量僅為 ，這就意味著在未來的幾年內(nèi)，中國太陽能裝機容量的復合增長率將會高達 38%以上。近 20 年來，中國光伏產(chǎn)業(yè)長期維持在全球市場 1%左右的份額。 就我國實際情況 來看，我國太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年 17000 億噸標準煤。值得注意的是，過去二十多年來，我國汽車保有量以年均 2%的速度迅速增加，亞太能源研究中心的預測， 2020 年我國交通部門的用能比例將增長到 16%。 20xx 年一次能源消費量為 億噸油當量，到本世紀中葉我國全面達到小康水平時，一次能源的消費量將達到 30 多億噸油當量。到 22 世紀 20 年代，煤資源也將被耗盡。隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展進入 21 世紀以來，各國對能源的消耗以日俱增。 stepping motor V 摘要 ........................................................................................................................................................................... III ABSTRACT ...........................................................................................................................................................IV 1 緒論 ......................................................................................................................................................................1 ....................................................................................................................................................... 1 發(fā)展太陽能的背景 ............................................................................................................................... 1 ................................................................................................................... 2 太陽能利用的基本方式 ...................................................................................................................... 4 ............................................................................................................................. 5 ................................................................................................................................. 5 .......................................................................................................................................... 6 ....................................................................................................................................................... 6 2 系統(tǒng)工作原理及總體設計 ..............................................................................................................................7 .............................................................................................................................................. 7 ................................................................................................................... 7 ................................................................................................................................. 8 ........................................................................................................................................ 10 .......................................................................................................................... 10 ............................................................................................................................................ 10 ....................................................................................... 10 ...........................................................