【正文】 入單片機(jī)，單片機(jī)處理后發(fā)出信號給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)對光電池陣列進(jìn)行水平和垂直方向的調(diào)節(jié)，以便保持同太陽光垂直的角度，從而達(dá)到對太陽光的最大利用，通過當(dāng)前時(shí)鐘可以很方便的在太陽下山后（無光照時(shí)）控制光電池陣列回到初始位置，以便開始新的一天的工作。4. 電機(jī)隨動(dòng)跟蹤驅(qū)動(dòng)電路（PWM直流調(diào)速或步進(jìn)控制）。2. 光電傳感器、放大等環(huán)節(jié)。、研究方法或措施。③研究和設(shè)計(jì)高太陽跟蹤控制系統(tǒng)方案。主要研究內(nèi)容為：①了解太陽能利用的相關(guān)背景知識。故我們可以根據(jù)不同地區(qū)的情況確定一個(gè)合適的太陽能陣列的固定的安裝角，從而能最大效率利用太陽能。及+30176。正午時(shí)角為零．其它時(shí)辰時(shí)角的數(shù)值等于離正午的時(shí)間(h)乘以15。相應(yīng)的時(shí)間為24h，每1h地球自轉(zhuǎn)的角度定義為太陽時(shí)角ω，則ω＝360176。 （）時(shí)角計(jì)算公式見式()，T為當(dāng)?shù)貢r(shí)間，按小時(shí)計(jì)算。采光組件的傾斜角β：采光組件平面與水平面的夾角稱為采光組件的傾斜角度如下圖所示. 傾斜面有關(guān)幾何角度b. 角度之間的關(guān)系和有關(guān)公式采光組件所獲得的太陽輻射量主要取決于太陽入射角θ，而θ是太陽赤緯角δ、太陽時(shí)角ω、地理緯度φ、采光組件傾斜角β、采光組件方位角γ和的函數(shù)，它們的具體關(guān)系是:()其中太陽赤緯角δ可由Cooper方程式()近似計(jì)算：n：一年中的天數(shù)，如：在春分，n=81，則δ=0。并規(guī)定，向西為正，向東為負(fù)。其中α+θz=90176。 太陽高度角α和太陽方位角γs:從地面某一觀測點(diǎn)向太陽中心作一條射線，該射線在地面上有一投影線，這兩條線的夾角α叫做太陽的高度角。太陽光線可以分為兩個(gè)分量，一個(gè)垂直于采光面，一個(gè)平行與采光面，只有前者的輻射能北采光面所截取。a. 有關(guān)角的定義假如太陽能采光組件的傾斜角度和方位角已經(jīng)確定，要計(jì)算入射在采光組件表面上的太陽直射輻射的能量，就必須定義一些角度。在太陽能的地面應(yīng)用中，絕大部分的采光組件或陣列的安裝形式并非水平，而是以與地平面成一定夾角的傾斜形式安裝。均勻地增加到360176。通過北天極和太陽X作一個(gè)大圓，叫做時(shí)圈；時(shí)圈交天赤道于T點(diǎn)；從原點(diǎn)Q沿天赤道順時(shí)針方向計(jì)量，弧QT為時(shí)角ω，ω以度、分，秒單位來表示，也可以用時(shí)，分，為單位來表示；弧XT為赤緯角δ，δ以度、分，秒單位來表示；從天赤道算起，向上為正，向下為負(fù)。α?；X稱為天頂距，自Z起計(jì)量，用Z表示。a. 地平坐標(biāo)系以地平圈為基本圈，天頂為基本點(diǎn)，南點(diǎn)為原點(diǎn)的坐標(biāo)系叫做地平坐標(biāo)系。夏至的白天最長而冬至的黑夜最長；春分和秋分的晝夜各12個(gè)小時(shí)。在地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的一年中有四個(gè)特殊的日期，這就是受地球傾斜運(yùn)動(dòng)影響最大的冬至和夏至以及不受地球傾斜運(yùn)動(dòng)影響的春分和秋分。即365．241天，因此每四年須閏一日。在自轉(zhuǎn)的同時(shí)。但計(jì)算過程十分復(fù)雜，高精度傳感器成本也很高，對于需要降低成本的小型太陽能利用裝置來講，該種跟蹤方式并不十分適用。這樣能在任何氣候條件下使聚光器得到穩(wěn)定而可靠的跟蹤控制。當(dāng)跟蹤裝置開始運(yùn)行時(shí)，用兩片高精度傳感器初始定位。但是，將視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光電跟蹤相結(jié)合就能克服兩者的缺點(diǎn)。光電跟蹤方法容易受外界天氣、雜光的干擾。在這些裝置中，光電管的安裝靠近采光板，調(diào)整采光板的位置使采光板對準(zhǔn)太陽、硅光電池處于陰影區(qū)；當(dāng)太陽西移時(shí)采光板的陰影偏移，光電管受到陽光直射輸出一定值的微電流，作為偏差信號，經(jīng)放大電路放大，由伺服機(jī)構(gòu)調(diào)整角度使跟蹤裝置對準(zhǔn)太陽完成跟蹤。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。單軸跟蹤的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，但是由于入射光線不能始終與太陽能電池板垂直，收集太陽能的效果并不理想 [17][18]。這三種方式都是單軸轉(zhuǎn)動(dòng)的南北向或東西向跟蹤。單軸跟蹤一般采用:①傾斜布置東西跟蹤。視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤，即計(jì)算機(jī)先根據(jù)太陽運(yùn)行規(guī)律計(jì)算出一天內(nèi)某時(shí)刻太陽的位置角度，然后運(yùn)行控制程序使跟蹤裝置對準(zhǔn)太陽完成跟蹤。目前國內(nèi)外跟蹤太陽的主要方法可以分為三種：①視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤②光電跟蹤③視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光電跟蹤相結(jié)合。該項(xiàng)目大大刺激了國內(nèi)的光伏產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)建起了幾條光伏電池封裝線，2002年的年產(chǎn)量達(dá)到了20MWP。在“六五”和“七五”期間，國家開始對光伏產(chǎn)業(yè)給予支持，促使光伏工業(yè)有了一定發(fā)展。在歐美國家現(xiàn)在有較成熟的主動(dòng)式全方位太陽跟蹤技術(shù)及產(chǎn)品。2006年2月,Acciona太陽能公司建立的被稱為西班牙最大的太陽能電站設(shè)施開始投入使用,整個(gè)設(shè)施由400個(gè)太陽跟蹤托盤，14400個(gè)電池板組成。2002年2月美國亞利桑那大學(xué)推出了新型太陽能跟蹤裝置，該裝置利用控制電機(jī)完成跟蹤，采用鋁型材框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，大大拓寬了跟蹤器的應(yīng)用領(lǐng)域。美國blackace，在1997年研制了單軸太陽跟蹤器，完成了東西方向的自動(dòng)跟蹤，而南北方向則通過手動(dòng)調(diào)節(jié)，接收器對太陽能的熱接收率提高了15%。香港大學(xué)建筑系的KPCheng和SCMHui教授研究了太陽光照角度與太陽能接收率的關(guān)系，理論分析表明對太陽光線運(yùn)動(dòng)的跟蹤與非跟蹤，%，可見精確的跟蹤太陽可使太陽能設(shè)備的能量利用率大大提高，拓寬了太陽能的利用領(lǐng)域。提高太陽能利用率的途徑通常有跟蹤和聚焦兩種方式。就目前的太陽能設(shè)備而言，如何最大限度的提高太陽能的利用率，仍為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。由于太陽能是一種低密度、間歇性、空間分布不斷變化的能源，這就對太陽能的收集和利用提出了更高的要求。日本自1992年啟動(dòng)了“新陽光計(jì)劃”，同時(shí)頒布了新的凈電計(jì)量法，要求電力部門以商品價(jià)格購買多余的光伏電量，并實(shí)行補(bǔ)貼政策。近幾年來發(fā)達(dá)國家的“零能房屋”已有相當(dāng)發(fā)展水平，許多國家的政府（如美國、德國）還制定了太陽能在國家總能源消耗中的所占比例應(yīng)超過20％的計(jì)劃，如德國實(shí)施的綠電計(jì)劃—10萬家屋頂光伏發(fā)電計(jì)劃自1999年開始實(shí)施，2003年該計(jì)劃順利完成。此外，在節(jié)能建筑應(yīng)用太陽能方面，歐美一些先進(jìn)國家，目前正在廣泛開展應(yīng)用“光電玻璃幕墻制品”，這是一種將太陽能轉(zhuǎn)換硅片密封在雙層鋼化玻璃中，安全地實(shí)現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的一種新型生態(tài)建材。這項(xiàng)技術(shù)使這家發(fā)電廠的發(fā)電能力比普通太陽能發(fā)電廠高出35％。全球最大的太陽能發(fā)電廠于2006年9月在德國南部巴伐利亞州投入使用，其發(fā)電總?cè)萘窟_(dá)12兆瓦，能夠?yàn)?500多個(gè)家庭供電。德國2005年太陽能投資為37億歐元，與風(fēng)電和生物能一樣同屬發(fā)展最快的新能源之一。為擺脫對進(jìn)口和傳統(tǒng)能源的依賴，德國近年把能源政策重點(diǎn)放在節(jié)約傳統(tǒng)能源和發(fā)展新型能源兩個(gè)方面，以期實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)的可持續(xù)發(fā)展。日本政府的目標(biāo)是，在2030年之前要將住宅用太陽能電力容量(現(xiàn)在為130萬千瓦)擴(kuò)大到30倍。目前日本住宅用太陽能發(fā)電設(shè)備的價(jià)格在200萬日元左右，包括發(fā)電成本在內(nèi)，太陽能發(fā)電的低價(jià)格化是普及太陽能發(fā)電的一大課題。日本政府決定將在2008年成立由國內(nèi)外專家組成的國際研究機(jī)構(gòu)，專門從事低成本新型太陽能板的研制開發(fā)，并在年度預(yù)算中列入相關(guān)經(jīng)費(fèi)20億日元。美國新的太陽能啟動(dòng)計(jì)劃對太陽能項(xiàng)目研究的資助2006年達(dá)到6500萬美元，而對美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的太陽能研發(fā)資助達(dá)4500萬美元，其研究目標(biāo)是到2015年使光伏能量可與其它電源相競爭。美國頒布一系列優(yōu)惠政策， 2005年能源政策法規(guī)定，光伏系統(tǒng)投入費(fèi)用可免稅30%。自20世紀(jì)80年代以來，光伏產(chǎn)業(yè)可以說是世界上增長最快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。到2020年，太陽能光伏發(fā)電將達(dá)到180萬千瓦，太陽能熱水器總面積將達(dá)到３億平方米，太陽能利用年替代能源6000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤 [1314]。據(jù)發(fā)展改革委能源局介紹，截至2006年年底，我國太陽能熱水器年生產(chǎn)能力達(dá)到1500萬平方米，在用太陽能熱水器總集熱面積達(dá)１億平方米，生產(chǎn)量和使用量均居世界第一。只要開發(fā)利用1%的荒漠，就可以發(fā)出相當(dāng)于我國2003年全年的耗電量。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(chǔ)。目前，我國太陽能產(chǎn)業(yè)規(guī)模已位居世界第一，是全球太陽能熱水器生產(chǎn)量和使用量最大的國家和重要的太陽能光伏電池生產(chǎn)國。目前，隨著《中華人民共和國可再生能源法》的頒布和實(shí)施、京都議定書的簽定以及各項(xiàng)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(jī)遇。但由于受地理緯度和氣候等的限制，各地分布不均。h／m2a的地區(qū)，約占全國總面積的2/3。太陽能年輻射總量超過1630kwh)；104億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。中國擁有豐富的太陽輻射能資源，在大約600萬km2的國土上，102kwh／m2中國地處北半球，幅員遼闊，絕大部分地區(qū)位于北緯45176。通過光合作用收集與儲存太陽能。目前仍處于研究、開發(fā)階段。二三十年前有不少人對此做了許多研究。通過光化學(xué)作用轉(zhuǎn)換成電能或制氫。由于電能的位品相當(dāng)高，所以它的應(yīng)用領(lǐng)域最寬、范圍最廣、工業(yè)化程度最高、發(fā)展最快且前景十分樂觀。將太陽輻射的光能根據(jù)“光電轉(zhuǎn)換”原理把光能變成電能再加以利用，常稱“光伏轉(zhuǎn)換”。顯然，它的能源應(yīng)用難度較低，適合于直接利用。光熱轉(zhuǎn)換提供的熱能一般溫度都較低，小于或等于100℃