【正文】 功率器件發(fā)出開關(guān)控制信號 ，再經(jīng)變壓器 耦合 升 （ 降 ）壓、整形濾波就可得到交流電。當(dāng)太陽能電池方陣 不發(fā)電或電動勢小于蓄電池電勢時，由于阻塞二極管的作用，蓄電池不會通過太陽能電池方陣放電。 由于太陽的位置角度和時間有關(guān)，要對時間進行實時監(jiān)控和有效讀取，必須選取計時芯片完成此功能。轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的構(gòu)成設(shè)想基于簡單易安裝的要求，主要 由底座、驅(qū)動電機、聯(lián)軸器、減速機構(gòu)、電池板固定框架等構(gòu)成。在本系統(tǒng)的研發(fā)中，太陽能電池是太陽能采集裝置的首選部件。對太陽能進行電能轉(zhuǎn)換的時候，由于太陽的位置是隨著時間的變化而改變的，如果采用固定式的太陽能接收裝置，此裝置的位置無法隨 太陽改變，只能在固定時段有效的吸收太陽能，在其他時段的吸收效率就十分低下，因此，要使太陽能的吸收效率提高，采用太陽跟蹤系統(tǒng)對太陽進行實時跟蹤是可行和有效的。校正采用手動操作，使跟蹤臺的兩個軸帶動集熱器轉(zhuǎn)動，同時不斷觀察日暑的影子，當(dāng)影子剛好聚為一點時為最佳，記錄下從原點到該點兩軸的步進電機各自走過的實際脈沖數(shù)，然后依據(jù)算法計算兩軸的步進電機從原點到該點的理論脈沖數(shù)，根據(jù)實際脈沖數(shù)與理論脈沖數(shù)之差，可算得到角度之差，就是高度角和方位角的修正值。跟蹤器的結(jié)構(gòu)示意見圖 。 時水平轉(zhuǎn)臺相應(yīng)轉(zhuǎn)動 1176。計算機測控系統(tǒng)實現(xiàn)了對充電電壓，充電電流，跟蹤光強、風(fēng)速、電瓶溫度等模擬量進行采集、處理、顯示和打印，根據(jù)各模擬量的瞬時值，實現(xiàn)防風(fēng)，報警控制，蓄電池的充電、放電和分級控制等功能，對設(shè)備 統(tǒng)一監(jiān)控管理。這些跟蹤器主要分為兩類 :一類是望遠(yuǎn)式，它接受太陽的垂直入射 。單方向定位裝置由 5個光敏電阻按一定的排列方式鑲嵌在半圓柱體上，如圖 。隨著圓筒 的增長，內(nèi)部兩個光電阻同時接受太陽光照的太陽光偏離角度的范圍會變小 。該信號經(jīng)放大后送入控制單元，控制單元開始工作，控制自動跟蹤器調(diào)整太陽光接收裝置的角度，直到太陽光接收裝置對準(zhǔn)太陽。另一對光電阻 (PZ， P4)南北對稱安裝在圓筒的兩側(cè)，用來粗略檢測太陽的視高度即高度角 。雖然采用多諧振動器，仍然存在著跟蹤過度的情況。為了保證 跟蹤系統(tǒng)在多云大氣下也能可靠地工作，光電控制線路中還增加了一組多諧振蕩器。工作原理是 :由于在集熱裝置的西側(cè)裝有配重塊，在重力的作用下，集熱裝置便 會繞主軸自東向西轉(zhuǎn)動。由 于兩黑管的受熱情況不同，產(chǎn)生壓力差，左側(cè)黑管所接液壓缸一側(cè)的壓力增大，推動活塞上移，帶動跟蹤器平板繞中間支點逆時針轉(zhuǎn)動，使跟蹤器平板隨太陽在空間位置的變化自東向西跟蹤集熱，直到日落西山。整個裝置的重心低于樞軸，以防容器完全翻轉(zhuǎn)。帶動鏡面跟蹤太陽 .當(dāng)鏡 面對準(zhǔn)太陽時，管內(nèi)壓力平衡，壓差執(zhí)行器又發(fā)出停止跟蹤信號 .這種跟蹤器的跟蹤靈敏度高，每大當(dāng)太陽剛升起 35分鐘后，鏡面即跟蹤對準(zhǔn)太陽。在美國加州建成的 10MW太陽1號塔式電站，就是使用這種控制系統(tǒng)，在總計 28萬平方米的范圍內(nèi)分散著 1818塊反射鏡。雙軸跟蹤器的主要結(jié)構(gòu)是通過電機帶動反射器以每小時 15度的恒速繞日軸轉(zhuǎn)動，以跟蹤太陽的赤經(jīng)運動，另一個電機帶動反射器以每天以巧分的恒速繞季軸旋轉(zhuǎn)，以跟蹤太陽的赤緯運動。 1994年在德國北部，太陽能廚房投入使用，該廚房也采用了單軸太陽能跟蹤裝置 1321。這種跟蹤方式并不復(fù)雜，但在結(jié)構(gòu)上反射鏡的重量不通過極太陽能電池板照射角自動跟蹤系統(tǒng)設(shè)計 11 軸軸線，極軸支承裝置的設(shè)計比較困難。這三種方式都是單軸轉(zhuǎn)動的南北向或東西向跟蹤，工作原理基本相似。也可用于較大的用電戶，把數(shù)臺至十?dāng)?shù)臺裝置并聯(lián)起來，組成小型太陽能熱發(fā)電站。在一般情況下跟蹤精度越高其結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜，造價就越高，甚至造價高于光伏發(fā)電系統(tǒng)的光電池的總造價。特點是直徑很大的菲涅爾透鏡可以做的很薄，與球面透鏡相比可大大減輕透鏡的重量。如圖 。 由幾何光學(xué)基本知識可知，要使反射光線方向保持不變，當(dāng)入射光線偏轉(zhuǎn) ? 角度時，平面鏡需要偏轉(zhuǎn) ? /2角度。從國家發(fā)改委制定的中長期規(guī)劃看 ,20xx2020年每年的平均裝機容量約60MW。預(yù)測未來 10年仍將保持 10%或稍高的發(fā)展水平 ,達到 (約 %)。光伏發(fā)電是利用太陽能電池這種半導(dǎo)體器件吸收太陽光輻射能，使之轉(zhuǎn)化成電能的直接發(fā)電形式，光伏發(fā)電是當(dāng)今太陽能發(fā)電的主流。隨著科技的發(fā)展以及人類開發(fā)利用太陽能的技術(shù)突破，太陽能利用的經(jīng)濟性將會更明顯。相對于常規(guī)能源的有限性，太陽能具有儲量的“無限性”，取之不盡，用之不竭。全世界人們一年所用的各種能量之和也只有到達地球表面的太陽能的數(shù)萬分之一，因此利用太陽能的潛力是十分大的。煤的儲量約為 5600億噸， 1995年煤炭開采量為 3億噸，可以供應(yīng) 169年 。 化石能源的利用產(chǎn)生大量的溫室氣體而導(dǎo)致溫室效應(yīng)，引起全球氣候變化。該系統(tǒng)是以單片機為核心，利用太陽軌道公式進行太陽高度角及方位角計算，并利用 計時芯片以及 步進電機驅(qū)動雙軸跟蹤系統(tǒng)， 使 太陽能電池板始終垂直于太陽入射光線，從而提高太陽能的吸收效率。 第 3 頁 太陽能電池板照射角自動跟蹤系統(tǒng)設(shè)計 太陽能電池板照射角自動跟蹤系統(tǒng)設(shè)計 主要參考文獻（資料）： 《單片機原理》教材 《控制電機》教材 《傳感器原理及檢測 技術(shù)》教材 《模擬電子技術(shù)》教材 太陽能電池的有關(guān)資料（自己檢索） 相關(guān)的地理、天文資料（自己檢索） 專業(yè)班級 電氣 自動化 09 級 211 班 學(xué)生 陳彪 要求設(shè)計 (論文 ) 工作起止日期 20xx 年 12 月 20 日 — 20xx 年 3 月 26 日 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 日期 教 研 室 主 任 審 查 簽 字 日期 系主任批準(zhǔn)簽字 日期 第 4 頁太陽能電池板照射角自動跟蹤系統(tǒng)設(shè)計 I 目 錄 摘要 ........................................................................................................................................ 1 一、概述 ................................................................................................................................. 3 （一）能源與環(huán)保 ............................................................................................................ 3 ................................................................................................................ 3 ................................................................................................................ 3 ................................................................................................................ 3 （二）太陽能的特點 ......................................................................................................... 4 （三）國內(nèi)外太陽能應(yīng)用的現(xiàn)狀 ....................................................................................... 5 （四）幾種主要的太陽能發(fā)電裝置 .................................................................................... 6 .............................................................................................. 6 .................................................................................................. 7 .............................................................................................. 8 （五）太陽能跟蹤技術(shù)現(xiàn)狀 ............................................................................................ 10 （八）本章小結(jié) .............................................................................................................. 22 二、跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)想及框架 ............................................................................................ 23 （一）跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計要求 ............................................................................................ 23 （二） 跟蹤系統(tǒng)的組成 ................................................................................................... 23 ................................................................................................... 24 .............................................................................................................. 24 .............................................................................................................. 25 .............................................................................................................. 25 ................................................................................................................. 25 ................................................................................................................. 26 （三） 太陽照射規(guī)律 ..................................................................................................... 26 ..................................................................................... 26 .................................................................................. 27 （三）本章小結(jié) .............................................................................................................. 30 三、機械部分的設(shè)計 .............................................................................................................. 31 （一）整體框架的設(shè)計 ..................................................................................