太阳能跟踪器小知识
光伏发电系统的太阳能追踪技术与控制
光伏发电系统的太阳能追踪技术与控制随着能源危机的加剧和环境保护意识的提高，太阳能作为一种绿色、可再生的能源，越来越受到重视。
光伏发电系统，作为一种利用太阳能进行能量转换的设备，其发电效率与太阳能的照射角度密切相关。
为了最大限度地提高光伏发电系统的发电效率，太阳能追踪技术应运而生。
本文将介绍太阳能追踪技术的原理和控制方式。
一、太阳能追踪技术的原理通过追踪太阳的位置，调整太阳能电池板的朝向，可以使太阳光垂直照射到光伏电池上，从而提高发电效率。
太阳能追踪系统通常由光敏电阻、控制器和执行机构三部分组成。
1. 光敏电阻光敏电阻是太阳能追踪系统的一个重要组成部分。
它能够感知到太阳光的方向和强度，并将这些信息传递给控制器。
2. 控制器控制器接收光敏电阻传来的信息，并根据预设的算法计算出太阳的位置。
然后，控制器通过控制执行机构的运动，将太阳能电池板始终保持在最佳的朝向。
3. 执行机构执行机构负责调整太阳能电池板的朝向。
根据具体的设计，执行机构可以采用电动的、液压的、气动的等多种方式。
二、太阳能追踪技术的控制方式太阳能追踪系统有两种主要的控制方式：单轴追踪和双轴追踪。
1. 单轴追踪单轴追踪系统只能在一个固定的轴线上进行追踪，一般为水平方向或垂直方向。
水平单轴追踪是将太阳能电池板绕垂直于地面的轴线旋转，使其始终朝向太阳，这种方式适用于低纬度地区。
垂直单轴追踪是将太阳能电池板绕与地平面平行的轴线旋转，以使其始终朝向太阳。
这种方式适用于高纬度地区。
2. 双轴追踪双轴追踪系统可以同时在水平和垂直两个方向上进行追踪。
它可以根据太阳的位置进行精确调整，以获得最佳的太阳能照射角度。
双轴追踪系统的优点是能够适应不同纬度和季节的变化，提高能量利用率。
三、光伏发电系统的太阳能追踪技术应用前景太阳能追踪技术可以提高光伏发电系统的发电效率，使其在不同地区和季节都能获得更多的太阳能。
随着技术的不断发展，太阳能追踪系统的成本逐渐降低，应用前景广阔。
太阳能跟踪技术的实现原理
太阳能跟踪技术的实现原理近年来，随着气候变化的日益严重以及能源需求的快速增长，人们对可再生能源的需求也越来越高。
太阳能能源作为一种最为广泛应用的可再生能源，由于其绿色、环保以及可再生等诸多优点，越来越受到人们的青睐，成为未来发展的重点领域。
而实现太阳能最高效的利用，则需要利用太阳跟踪技术来优化能源的收集效率。
本文将为您介绍太阳能跟踪技术的实现原理。
一、什么是太阳能跟踪技术？太阳能跟踪技术是指根据太阳在天空中的位置变化来调整太阳能电池板的方向，以达到最佳采集效果的一种技术。
太阳在天空中的位置每天都会有所变化，而太阳能跟踪技术可以调整太阳能电池板的方向，让它始终面向太阳的位置，从而最大限度地利用太阳能源。
通过太阳能跟踪技术，太阳能的采集效率可以提高30%到50%。
二、太阳能跟踪技术的实现原理太阳能跟踪技术的实现原理可以分为两种，一种是日边追踪，另一种是赤纬仰角追踪。
1、日边追踪日边追踪原理是太阳能跟踪器通过追踪太阳的运动轨迹，将太阳能电池板始终面向太阳的方向。
太阳在天空中的位置是由其高度和方位角决定的，而太阳的方位角是由太阳视在轨迹的方向决定的。
由于地球的自传运动以及公转运动，太阳的视在轨迹在天空中呈现出一定的运动规律。
因此，太阳能跟踪器可以通过计算太阳视在轨迹的运动规律，来实现太阳能电池板的自动追踪。
日边追踪的太阳能跟踪器通常包括两个联动的轴，一个是水平轴，另一个是俯仰轴。
这两个轴根据太阳在天空中的位置变化来调整太阳能电池板的方向。
水平轴和俯仰轴可以通过电机或水压装置控制，以便调节太阳能电池板的角度。
2、赤纬仰角追踪赤纬仰角追踪原理与日边追踪有所不同。
赤纬仰角追踪的太阳能跟踪器需要根据地球的赤纬以及太阳的高度角来进行调整。
赤纬是指地球的北极点在地球赤道平面上的投影点与黄道的交点。
赤纬的变化也代表着太阳在天空中的位置的变化。
太阳在天空中的高度角也可通过自赤纬得出。
因此，赤纬仰角追踪器可以根据赤纬和高度角来自动调节太阳能电池板的角度，以保证在不同的时间采集到最大的太阳能量。
太阳能跟踪器工作原理
太阳能跟踪器工作原理太阳能跟踪器是一种能够自动追踪太阳轨迹并调整太阳能电池板角度的装置，以最大程度地捕捉太阳辐射能。
其工作原理基于太阳在天空中的运动和特定的控制系统。
本文将介绍太阳能跟踪器的工作原理以及它如何提高太阳能电池板的效率。
1. 光照传感器太阳能跟踪器通常配备有光照传感器，用于检测太阳光的方向。
光照传感器能够感知光线的强度和方向，从而确定太阳的位置。
这些传感器将光线信息传输给控制系统，以便调整太阳能电池板的角度。
2. 水平轴和垂直轴跟踪太阳能跟踪器一般采用水平轴和垂直轴跟踪的方式。
水平轴跟踪器使太阳能电池板能够在水平方向上追踪太阳的运动。
它通过驱动太阳能电池板绕水平轴旋转，保持面板始终面向太阳。
垂直轴跟踪器则用于使太阳能电池板在垂直方向上跟踪太阳。
这样，太阳能电池板可以在一天中的不同时间段都保持与太阳光的垂直角度，最大限度地吸收太阳能。
3. 控制系统太阳能跟踪器的控制系统是实现跟踪功能的核心。
该系统接收来自光照传感器的太阳位置信息，并将其转化为驱动水平轴和垂直轴的信号。
控制系统根据设定的跟踪算法计算出所需的转动角度，然后通过驱动装置控制太阳能电池板的角度调整。
4. 跟踪算法跟踪算法的选择对太阳能跟踪器的性能至关重要。
常见的跟踪算法包括日出日落算法、单轴反射式算法和双轴反射式算法。
日出日落算法基于太阳的升起和落下时间进行跟踪，适用于简单的固定角度跟踪。
单轴反射式算法通过追踪太阳在水平方向上的位置来调整太阳能电池板的角度。
双轴反射式算法结合了水平和垂直方向上的跟踪，能够更精确地调整太阳能电池板的角度。
5. 提高效率太阳能跟踪器的主要目的是提高太阳能电池板的效率。
通过跟踪太阳的运动，太阳能电池板能够一直保持与太阳光垂直的角度，最大限度地吸收太阳能。
相比固定角度安装的太阳能电池板，使用太阳能跟踪器可以增加电池板的能量产生量。
根据不同地区和季节的太阳高度角变化，太阳能跟踪器可以调整电池板的角度以实现最佳效果。
太阳能跟踪器工作原理
太阳能跟踪器的工作道理【1 】一工作道理“太阳光寻迹传感器”装配在太阳能装配上,依据太阳光的地位,驱动电机,带念头械转念头构,始终追随太阳地位活动.当太阳偏转必定角度时（一般5--10分钟阁下）,掌握器发出指令,转念头构扭转几秒钟,到达正对太阳地位不时停滞,等待下一个太阳偏转角度,一向如许间歇性活动;当阴天或晚上没有太阳消失时停滞动作;只要消失太阳它就主动查找并跟踪到位,全主动运行,无需人工干涉,器械向.南北向二维掌握,也可单偏向掌握,运用电源直流12伏, 技巧指标 1. 跟踪起控角度:1°--10°（不合运用类型） 2. 程度（太阳方位角）运行角度：Ⅰ型0°--360°,Ⅱ型-20°-- +200° 3. 垂直（太阳高度角）调剂角度：10°--120°（太阳光与地面夹角） 4. 传动方法：丝杠.涡轮蜗杆.齿轮 5. 承载重量:10Kg-- 500Kg 6. 体系重量：2 Kg--500Kg 7. 电机功率：0.4W--15W 8. 电源电压 DC6V--24V 9. 运行情况温度：-40--85℃≥现有的太阳能主动跟踪掌握器无外乎两种：一是运用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器,组成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来掌握电机的停.转;二是运用两只光敏传感器与两只比较器分离组成两个光控比较器掌握电机的正反转.因为一年四时.日夕和正午情况光和阳光的强弱变更规模都很大,所以上述两种掌握器很难使大阳能吸收装配四时全天候跟踪太阳.这里所介绍的掌握电路也包含两个电压比较器,但设在其输人端的光敏传感器则分离由两只光敏电阻串联交叉组合而成.每一组两只光敏电阻中的一只为比较器的上偏置电阻,另一只为下偏置电阻;一只检测太阳光照,另一只则检测情况光照,送至单片机,比较器输人端的比较电平始终为两者光照之差.所以,本掌握器能使太阳能吸收装配四时全天候跟踪太阳,并且调试十分简略,成本也比较低.二电路道理电路道理图如图1所示,双运放LM358与R1.R2组成两个电压比较器,参考电压为VDD（＋12V）的 1/2.光敏电阻 RT1.RT2与电位器 RP1和光敏电阻RT3.RT4与电位器RP2分离组成光敏传感电路,该电路的特别之处在于能依据情况光线的强弱进行主动抵偿.如图2所示,将RT1和RT3装配在垂直遮阳板的一侧,RT4和RT2装配在另一侧.当RT1.RT2.RT3和RT4同时受情况天然光线感化时,RP1和RP2的中间点电压不变.假如只有RT1.RT3受太阳光照耀,RT1的内阻减小,LM358的③脚电位升高,①脚输出高电平,三极管VT1饱和导通,继电器K1导通,其转换触点3与触点1闭合.同时RT3内阻减小,LM358的⑤脚电位降低,K2不动作,其转换触点3与静触点2闭合,电机M正转;同理,假如只有RT2.RT4受太阳光照耀,继电器K2导通,K1断开,电机M反转.当转到垂直遮阳板两侧的光照度雷同时,继由器K1.K2都导通,电机M才停转.在太阳不断地偏移进程中,垂直遮阳板两侧光照度的强弱不竭地瓜代变更,电机M转——停.转——停,使太阳能吸收装配始终面朝太阳.4只光敏电阻如许交叉安插的长处是：（l）LM358的③脚电位升高时,⑤脚电位则降低,LM358的⑤脚电位升高时,③脚电位则降低,可使电机的正反转工作既爽性又靠得住;（2）可直接用装配电路板的外壳兼作垂直遮阳板,防止将光敏电阻RT2.RT3引至蔽阴处的麻烦.运用该装配,不必放心第二天凌晨它可否主动退回.凌晨太阳升起时,垂直遮阳板两侧的光照度不成能正好相等,如许,上述掌握电路就会掌握电机,从而驱动吸收装配向东扭转,直至太阳能吸收装配瞄准太阳为止.三装配调试全部太阳能吸收装配的构造如图2.兼作垂直遮阳板的外壳最好运用无反射的深色彩材料,四只光敏电阻的参数请求一致,即亮.暗电阻相等且成线性变更.装配时,四只光敏电阻不要凸出外壳的概况,最好凹进一点,以免散射阳光的干扰;垂直遮阳板（即掌握盒）装在吸收装配的边沿,既能随之迁移转变又不受其反射光的强烈照耀.调试时,起首不让太阳直接照到四只光敏电阻上,然后调节RP1.RP2,使LM358的两正向输人端的电位相等且高于反向输人端0.5V－1V.调试完毕后,让阳光照到垂直遮阳板上,吸收装配即可主动跟踪太阳了.。
简易太阳能跟踪装置
简易太阳能跟踪装置一.引言太阳能是已知的最原始的能源，它干净、丰富、可再生，而且分布范围广，具有非常广阔的利用前景，但太阳能利用效率低且不稳定，这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及，如何提高太阳能利用装置的效率，始终是人们关心的话题，太阳能自动跟踪装置的设计为解决这一难题创造了可能，从而大大提高了太阳能的利用率。
一般来说，跟踪太阳能的方法可概括为两种方式：光电跟踪法和根据视日运动轨迹跟踪。
根据太阳在一天之内的运动轨迹跟踪的优点是能够全天候实时跟踪，缺点是误差较大，且编写的软件程序应根据四季的变迁与太阳运行轨迹变化不断进行修改和优化，较为麻烦和繁琐。
而光电跟踪是由光电传感器件根据入射光线强弱变化产生反馈信号到计算机或单片机，然后计算机或者单片机运行程序调整采光板的角度实现对太阳能的跟踪。
光电跟踪的优点是灵敏度高、智能化、结构设计较为方便；对软件稍加调整和优化便可一劳永逸。
所以本设计采用光电跟踪法。
将光电传感器接收到的信号经单片机处理之后控制两个步进电机的转动从而控制采光板在水平和俯仰两个自由度的旋转，以实现对太阳的几乎全方位的跟踪！该系统适用于各种需要跟踪太阳的装置。
二.系统总体设计本文介绍的是一种基于单片机控制的双轴太阳自动跟踪系统，系统主要由光信号的接收与转化、信号处理电路、单片机控制核心、功放电路、双轴步进电机方位限位等部分组成。
跟踪系统机械结构示意图如图2所示：任意时刻太阳的位置可以用太阳视位置精确表示。
太阳视位置用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。
太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角。
太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。
系统采用水平方位步进电机和俯仰方向步进电机来追踪太阳的方位角和高度角，从而可以实时精确追踪太阳的位置。
太阳能自动跟踪装置组成框图三．定位模块太阳光线可以分解为两个分量，一个垂直于收集器表面，一个平行于收集器表面，只有前者的辐射能被收集器汲取。
太阳跟踪
11.1.1太阳能作为一种洁净的可再生能源，有着化石能源无法比拟的优越性。
近年来，人们对太阳能的利用日益增多，例如太阳能集热、太阳能发电、太阳能热水系统等等方面，其发展前景非常广阔。
这些利用方式首先都要接收太阳辐射，然后再通过相应的设备、装置将太阳能转换成热能或电能。
因此，无论何种太阳能的利用方式，太阳光的采集都是其利用系统的第一个环节，是否能充分的接收太阳辐射直接影响着整个太阳能利用系统的效率。
太阳自动跟踪装置就是一种能够提高太阳辐射接收效率的自动装置。
该装置能够根据太阳的高度角和方位角的变化来调整采光板的角度，使太阳能采光板始终垂直于太阳入射光，充分地接收太阳辐射，使太阳能的接收效率始终保持在最高状态。
因此太阳能自动跟踪装置在太阳能发电和太阳热能利用中都有广泛的应用，对提高太阳能的利用效率有着重大的意义。
太阳自动跟踪系统在提高太阳光利用率并保持最大接收效率的过程中，要求实现光线直射于采光面。
由于太阳的光照方向和强度随时间不断的变化，这就要求自动跟踪系统在正确判断太阳方位的同时具有实时性的功能，并且能够根据所判断的太阳方位及时地调整采光板的角度，该系统应具有较高的精度和可靠性、结构应尽量简单、传动装置灵活、成本低，具有一定的推广应用价值和实用价值。
11.1.2太阳相对地球的位置是相对地平面而言的，用高度角αs和方位角γs两个坐标表示。
α。
γ。
如果能实现对着两个角度的准确跟踪也就是实现了对太阳位置的跟踪。
11.1.3太阳方位的测量技术有多种不同的类型，例如，压差式、控放式、时钟式、比较控制式等等。
将这些技术应用到太阳跟踪器的制作，就产生了多种类型的太阳跟踪器。
目前，太阳能跟踪器的形式主要有：压差式太阳能跟踪器、控放式太阳跟踪器、时钟式跟踪器、比较控制式太阳跟踪器等等。
它们的制作原理各不相同，同时也都有自身的优点与缺点。
当入射太阳光发生偏斜时，密闭的容器的两侧受光面积不同，会产生压力差，在压力的作用下，使跟踪器重新对准太阳。
阳光追踪器原理
阳光追踪器原理阳光追踪器是一种用于追踪太阳光位置的设备，它利用太阳光的方向和强度来确定太阳在天空中的位置。
阳光追踪器广泛应用于太阳能发电系统、太阳能热水器和天文观测等领域，可以帮助我们更好地利用太阳能资源。
阳光追踪器的原理主要基于光敏元件和控制系统。
光敏元件通常采用光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管等，可以感知到太阳光的强度和方向。
控制系统则根据光敏元件感知到的信息来调整太阳能装置的位置，使其始终面向太阳。
在阳光追踪器中，最常用的控制算法是比例-积分-微分（PID）控制算法。
该算法通过比较实际输出和期望输出之间的差异，并根据差异的大小调整控制信号，从而实现对设备位置的调整。
PID控制算法可以根据实际情况进行参数调整，以达到更好的追踪效果。
为了实现太阳光的追踪，阳光追踪器通常需要通过测量太阳光的方向来确定其位置。
常见的测量方法有两种：一种是使用光敏元件来感知太阳光的方向，另一种是使用光学传感器来测量太阳光的位置。
在第一种方法中，光敏元件通常被安装在一个旋转平台上，平台可以根据光敏元件感知到的太阳光方向进行旋转。
通过不断调整平台的角度，使得光敏元件始终面向太阳，从而实现对太阳位置的追踪。
在第二种方法中，光学传感器通常由一个透镜和一个图像传感器组成。
透镜用于聚焦太阳光到图像传感器上，图像传感器则将聚焦后的太阳光转化为电信号。
通过分析图像传感器输出的电信号，可以确定太阳在图像上的位置，从而实现对太阳位置的追踪。
除了测量太阳位置外，阳光追踪器还需要根据测量结果来调整设备位置。
这通常通过电机和控制系统来实现。
当测量到太阳位置偏离设备期望位置时，控制系统会发送信号给电机，使其旋转或移动设备，以使设备重新面向太阳。
在实际应用中，阳光追踪器通常需要考虑到多个因素，如地理位置、季节变化、天气状况等。
这些因素都会对太阳光的方向和强度产生影响，从而影响到阳光追踪器的追踪效果。
因此，在设计和使用阳光追踪器时，需要综合考虑这些因素，并进行相应的参数调整和优化。
光敏电阻太阳能跟踪器的原理
光敏电阻太阳能跟踪器的原理嘿，朋友！你有没有想过，那巨大的太阳能板是怎么像向日葵一样，总是能找到最佳的角度来接收阳光的呢？这就不得不提到一个超酷的东西——光敏电阻太阳能跟踪器啦。
我有个朋友小李，他可是个太阳能迷呢。
有一次我们聊天，他就特别兴奋地跟我讲起这个跟踪器。
他说：“你看啊，太阳能要是想被利用得更高效，就得让板子时刻朝着太阳。
这就像我们拍照，得找个好角度才能把美景都框进去一样。
”我当时就被他的话勾起了好奇心。
那这个光敏电阻太阳能跟踪器到底是怎么做到的呢？这得先从光敏电阻说起。
光敏电阻啊，就像是一个对光特别敏感的小卫士。
你可以把它想象成一个超级害羞的小家伙，只要光线一照到它，它就会有反应。
在黑暗里，它就像个沉睡的小懒虫，电阻特别大。
可是一旦光线洒在它身上，它就像被注入了活力，电阻迅速变小。
这多神奇啊！咱们再来说说这个跟踪器的整体构造。
它有好几个光敏电阻分布在不同的位置。
比如说，有两个光敏电阻分别放在太阳能板的左右两边。
当太阳在正前方的时候，照到两边光敏电阻上的光强度是差不多的。
这时候，整个系统就像一个平衡的天平，一切都很稳定。
可是，要是太阳稍微偏了一点呢？那就好玩啦。
就像我和小李做的一个小实验。
我们拿个手电筒来模拟太阳，然后对着这个有光敏电阻的小装置照。
当手电筒稍微偏向左边的时候，左边的光敏电阻就像个贪吃的家伙，一下子吸收了更多的光，它的电阻就变小得更快。
而右边的光敏电阻因为光线少了，还在那儿慢悠悠的，电阻相对就大一些。
这一变化可不得了，就像在平静的湖水里扔了一颗石子，整个系统就知道了：“哎呀，太阳偏左啦！”那这个系统怎么根据这个变化来调整太阳能板呢？这就涉及到一些电路和机械装置的巧妙配合啦。
你看，当光敏电阻的电阻发生变化的时候，电路中的电流也会跟着变化。
这个变化的电流就像是一个秘密信号，传给一个小控制器。
这个控制器就像一个聪明的小脑袋，它收到信号后就会下达命令。
它会告诉电机：“嘿，兄弟，你得转一转啦，太阳偏左了，把太阳能板往左边挪一挪。
太阳能跟踪器工作原理
太阳能跟踪器工作原理太阳能跟踪器是一种利用光电控制技术，将太阳能电池板始终保持与太阳光线垂直的设备。
它可以在不同时间追踪太阳的位置，从而最大化太阳能电池板的太阳辐射吸收效率。
本文将详细介绍太阳能跟踪器的工作原理，并分析其优缺点。
一、太阳能跟踪器的分类太阳能跟踪器可以按照其结构和机械原理的不同分类为以下几种类型：1. 单轴跟踪器：单轴跟踪器只能沿一个轴向跟踪太阳，最常见的就是沿着北-南方向的水平轴跟踪器或沿着垂直轴的升降式跟踪器。
2. 双轴跟踪器：双轴跟踪器可以同时沿两个轴向追踪太阳，实现更高效的太阳能电池板的光照收集效果。
二、太阳能跟踪器的工作原理太阳能跟踪器的主要工作原理是根据光电传感器实时监测太阳位置，通过控制执行机构进行转动和调整角度，确保太阳能电池板始终与太阳光线垂直。
1. 光电传感器：太阳能跟踪器内部装有光电传感器，能够感知来自太阳的光线。
2. 数据处理系统：光电传感器将获取的光线数据传输给太阳能跟踪器的数据处理系统。
3. 执行机构：根据数据处理系统发出的指令，执行机构控制太阳能跟踪器的转动和调整角度。
4. 位置调整：执行机构根据太阳位置的变化，调整太阳能电池板的角度，保持与太阳光线垂直。
5. 电源系统：太阳能跟踪器需要电源系统供电，常用的是太阳能电池板或蓄电池供电。
三、太阳能跟踪器的优点太阳能跟踪器相比于固定式太阳能电池板，具有以下优点：1. 提高能量利用率：太阳能跟踪器可以根据太阳位置的变化，调整太阳能电池板的角度，使其始终垂直于太阳光线，最大限度地吸收太阳辐射能量，提高太阳能电池板的能量转化效率。
2. 增加发电量：由于太阳能跟踪器能够追踪太阳的位置，故而能更好地捕捉到太阳辐射能，并将其转化为电能。
相比之下，固定式太阳能电池板只能在早晨和傍晚时光直射时效率较高，而在其他时间会有能量损失。
3. 降低成本：尽管太阳能跟踪器的制造和维护成本较高，但通过增加太阳能电池板的能量利用率和发电量，可以在长期运行中降低每单位发电成本，提高太阳能技术的经济性。
太阳自动跟踪系统资料
绪论21世纪是太阳能时代。
在未来的40年中，人类可以实现100%的可再生能源供电。
不再需要中东的石油、西伯利亚的天然气以及澳大利亚的铀。
实际上，目前在我们家门口就已经获得了未来能源的载体:太阳、风力、水力、地热能，以及来自农田和林地的生物能。
根据欧盟报告，2050年全球能源供给分配应当为:40%太阳能，30%生物能，巧%风能，10%水能，5%原油。
报告论述了如何达到这种经济、环保、和平并且可持续的能源供给状态。
跨国石油公司，比如壳牌、惠普等，已经在向着这种能源供给状态发展。
地球上的万物生长都依赖于太阳的存在，太阳给我们提供了巨大的能量源，地球上大部分的能源归根结蒂也来自于太阳。
比如石油、煤炭等化石能源都是过去的动植物通过吸收太阳能不断的生长，后来这些动植物被掩埋在土壤下形成的能源，这其实是太阳能一种形式的转换，并被存储了下来，直到今天被人类开采使用。
太阳能开发利用的潜力是相当巨大，据统计，全世界人们一年所使用的能量总和仅仅相当于太阳辐射到地球能量的数万分之一。
在化石能源即将枯竭的未来，在未来能源方面，太阳能给人类带来新的生机。
太阳在一天中不断改变位置，这造成太阳能存在着密度低、间歇性的特点，且光照方向和度随时间不断变化。
传统太阳能电池板固定在一个角度，不能时刻工作在最大效率处，而采用双轴太阳能跟踪系统的太阳能电池板在功率保持一定的情况下可以提升36% 的发电量，提高太阳能的利用率。
第一章跟踪系统的控制方案目前光跟踪技术主要是两种方法:1.视日运行轨道跟踪方法。
2.光电自动跟踪方法。
1.1视日运行轨道跟踪视日运行轨道跟踪技术是一种根据理论计算的太阳运行的轨迹而采取的一种跟踪技术，根据跟踪的方位它主要分为两种:单轴跟踪和双轴跟踪。
1.1.1单轴跟踪单轴跟踪分为三种方式:1.倾斜布置东西追踪;2.焦线南北水平布置，东西跟踪;3.焦线东西水平布置，南北跟踪。
它们跟踪原理是相同，即电池阵列绕单一轴转动，其转动方向为自东向西或者南北方向，自东向西单轴跟踪方式是跟踪太阳方位角变化，驱动电池阵列转动，使电池阵列方位角与太阳方位角相同。
太阳能跟踪器工作原理
太阳能跟踪器工作原理太阳能跟踪器是一种重要的太阳能利用装置，其主要功能是在太阳的运动轨迹变化过程中，始终使太阳能收集设备与太阳保持最佳的正对关系，以提高太阳能的利用效率。
本文将介绍太阳能跟踪器的工作原理和几种常见的太阳能跟踪器类型。
一、太阳能跟踪器的工作原理太阳能跟踪器主要工作基于日晷原理，即通过跟踪太阳的位置，始终使太阳光垂直照射太阳能收集设备。
太阳光垂直照射的关键是确保太阳光与太阳能收集设备的入射角度为0度，这样才能最大程度地提高太阳能的收集效率。
太阳能跟踪器通常由支架、控制器和传动装置等部分组成。
支架是太阳能收集设备的基座，用于支撑和定位收集器。
控制器则负责控制跟踪器的运行，监测太阳位置并发出指令，驱动传动装置实现跟踪功能。
传动装置包括电机、齿轮、导轨等部分，其主要作用是实现太阳能收集设备的转动。
二、常见的太阳能跟踪器类型1. 单轴跟踪器单轴跟踪器是最常见的太阳能跟踪器类型，其基本原理是通过控制装置实现收集设备在水平方向上的转动。
一般情况下，单轴跟踪器可根据太阳位置的变化，将太阳能收集设备从早上的东方转向晚上的西方。
这种跟踪器的结构相对简单，成本较低，适用于单一方向光照条件下的太阳能收集。
2. 双轴跟踪器双轴跟踪器是一种更高级的太阳能跟踪器类型，其能够实现太阳能收集设备在两个方向上的转动，即水平方向和垂直方向。
相比单轴跟踪器，双轴跟踪器更加精确地追踪太阳位置，增加了太阳光照射的角度范围，从而提高了太阳能的收集效率。
然而，双轴跟踪器的制造成本和控制复杂度较高，适用于光照条件较为复杂的区域。
3. 光电跟踪器光电跟踪器是一种基于光电感应原理的太阳能跟踪器，其与传统的跟踪器相比具有更高的精确度和更快的响应速度。
光电跟踪器利用光电感应器感知太阳位置，并通过控制器控制传动装置实现跟踪功能。
这种类型的跟踪器可以根据光线强度和光电感应器的信号调整太阳能收集设备的位置，以实现最佳的太阳追踪效果。
三、太阳能跟踪器的优势和应用太阳能跟踪器具有以下几个优势：1. 提高太阳能利用效率：太阳能跟踪器可以始终将太阳光垂直照射太阳能收集设备，最大限度地提高太阳能的利用效率。
太阳能跟随器
新型太阳光自动跟随器1．太阳光自动跟随器的现状1.1压差式太阳光跟随器压差式跟随器的原理是：当入射太阳光发生偏斜时，密闭容器的两侧受光面积不同，会产生压力差，在压力的作用下，使跟随器重新对准太阳。
根据密闭容器所装介质的不同，可分为重力差式、气压差式和液压式。
该机结构简单，制作费用低，纯机械控制，不需电子控制部分及外接电源。
但是，该机构只能用于单轴跟随，精度很低。
1.2控放式太阳光跟随器控放式太阳光跟随器在太阳能接收器的西侧放置一偏重，作为在阳光接收器向西的转动力，并利用控放式自动跟随装置对此动力的释放加以控制，慢慢释放此转动力，使太阳光接收器向西偏转运动。
该机构成本低廉，纯机械控制，不需电子控制部分及外接电源。
但是该机构不能自动复位，不能满足昼夜更替之后的跟随需求，除非另外加复位机构，而且该跟随器只能用于单轴跟随，精度很低。
1.3 时钟式跟随器时钟式跟随器是一种主动式的跟随器，有单轴和双轴两种形式。
其控制方法是定时法：根据太阳在天空中每分钟的运动角度，计算出太阳光接收器每分钟应转动的角度，从而确定出电动机的转速，使得太阳光接收器根据太阳的位置而相应变动。
其特点是电路简单，但由于时钟累积误差不断增加，系统的跟随精度很低，同时需外接电源，日夜不停的转动，浪费能源。
1.4 比较控制式太阳光跟随器利用光敏电阻在光照射时阻值发生变化的原理，将四个完全相同的光敏电阻分别放置于太阳光接收器的东南西北方向的边沿处。
如果太阳光垂直照射太阳能接收器时，东西（南北）两个光敏电阻接收到的光照强度相同，所以它们的阻值完全相等，此时电动机不转动。
当太阳光与接收器的法线有夹角时，接受光强多的光敏电阻阻值减小，信号采集电路可以采集到光敏电阻的信号差值，控制电路将此差值转换成控制信号，驱动电动机转动，直至两个光敏电阻上的光照强度相同。
其优点在于控制较精确，且电路也比较容易实现。
但是这类跟随器不能适应自然界中光线的变化，更随效果不太理想。
太阳跟踪器
太阳光跟踪器说明产品介绍Y-TR1-25是一种采用光学探测的太阳能跟踪器，探测器集成了两个部分，粗侧和精测。
粗侧用于大方向的判断，和天气情况的判断，精测用于高精度对准阳光，精度可到<0.2度。
系统采用微电脑控制，系统运行按照内定的程序运行，程序可以按照客户要求定制程序可以按照客户要求定制（（但客户自己是不能修改的但客户自己是不能修改的））。
该跟踪器不含支架部分该跟踪器不含支架部分，客户需要我们可以代设计制作，费用额外算。
系统几个部分系统几个部分：： 光电探测头一个独立部分，与控制电路用公母插线连接，安装在需要对准阳光的面上。
控制电路部分微电脑部分有人机界面，可监控，并修改参数 微电脑控制，可更改参数：1. 跟踪模式： 实时方式（灵敏度高，但耗电）， 时间间隔方式（间隔时间长度可设置，省电） 2. 步进电机（垂直、水平）： 步长， 分步数， 齿轮变速比，正反转，转速3. 时间设置 （这个功能一般不提供，因为一般不需要，客户如果需要可提供）微电脑输出：1. 通过IO 端口输出垂直、水平两路标准步进电机控制信号（脉冲信号，方向信号）。
信号电平 0-3.3V ，最大电流<20mA 。
该控制信号控制电机将探测器对准阳光。
注意注意：：在一些应用中在一些应用中，，客户可只取垂直信号客户可只取垂直信号，，做一维跟踪做一维跟踪。
2. 通过com 口输出当时光强，客户可以通过电脑接受并记录，输出频率按照跟踪模式中设置的间隔，如果实时则实时输出。
客户可以用该数据做日照分析。
3. 液晶面板显示系统状态：光强，时间等。
4. 限位功能，防止机械旋转出位系统自动判断天气情况，并做出反应，无需人工干预。
电机驱动部分（这部分是很常见的产品，很容易购买到）控制器2个，接受控制信号，产生相序电流控制电机运转控制器型号 控制器规格 电流 max 可用电机 分步 1A 1A 42H 2,4,8 4A 4A 42H,57H,86H 2,4,8 10A 10A 57H,86H,110H 2,4,8二相混合步进电机2个步进电机型号（不带变速箱参数）步进电机规格 步距角 电流 （max ） 静力矩N.cm/Min 转动惯量 g.cm 42H 各种型号 1.8/0.9 <1A 20-50 30-70 57H 各种型号 1.8/0.9 <3A 3-13 60-800 86H 各种型号1.2<5.2A 240-600 1000-2200 110H 各种型号 1.8<7A800-50006000-60000注： 42H 代表电机外径42mm行星减速齿轮箱（已经固定于电机前端）减速箱型号电机控制器规格 减速箱变速比(最大)42H 1:13 行星齿轮57H 1:30 行星齿轮，一般变速>57H1:30行星齿轮，一般变速，变速比可定做注意，加上变速箱，静力矩和转动惯量相应增大。
逆跟踪说明解析
排除无效解后，可以求出d0；
d1
4、此时已知三角形的三边d0、d1、d2 再次运用余弦定理，可推出∠B；
5、∠B就是逆跟踪所需的目标值。
∠A
∠B
d2
d3
平单项目跟踪实例
下表为我公司平单轴系统，在冬季采用逆跟踪后，与没有逆跟的效果对比。
逆跟系统
普通系统
7:45
9:00
逆跟系统 10:00 12:00
普通系统
平单项目跟踪实例
15:30
逆跟系统
16:45
普通系统
平单项目跟踪实例
谢谢观看！
正常跟踪产生阴影示意图
A —— 阳光与水平面角度 B —— 跟踪系统与水平面角度 d1 —— 光伏组件长度 d2 —— 相邻两排组件中心距 d3 —— 光伏组件延伸到地面的长度 h —— 光伏组件中心高度
如左图所示，没有逆跟踪时，右 边的组件在正常跟踪时，有产生阴影 到左侧的光伏组件上。
最佳辐射角跟踪切换到逆跟踪
求解 跟踪器旋转的∠B为多少时，右侧的 电池板阴影不会遮挡左侧的电池板。 很明显满足这个条件时d2=d3。
d0 三角形
程序处理简介：
1、很明显逆跟时立柱间距d3 = d2；
2、在图中可以发现在同一个三角
形中我们知道了两条边d1和d2。
一个角∠A；
3、根据余弦定理
COSA d 02 d 22 d12 2d0d 2
太阳高度角较高时，系统采用追踪最佳辐射角的方 式跟踪阳光。同时，系统内置程序也会进行运算，是否 前后两排的电池板会产生阴影遮挡。一旦运算出系统进 入了临界遮挡的状态。系统的跟踪算法会立刻切换到逆知 1、组件宽度d1； 2、立柱间距d3； 3、阳光在垂直于地面与经线的平面上的投影与水平地面的夹角为∠A；
新能源知识：太阳能跟踪器
新能源知识：太阳能跟踪器
太阳能跟踪器是保持太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，采用太阳能跟踪器能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。
目前世界上通用的太阳能跟踪器都需要根据安放点的经纬度等资讯计算一年中的每天不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，都要靠计算该固定地点每一时刻的太阳位置以实现跟踪。
采用的是电脑资料理论，需要地球经纬度地区的的资料和设定，一旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必须重新计算参数、设定资料和调整各个参数;原理、电路、技术、设备都很复杂，非专业人士不能够随便操作。
太阳能追踪器
Project 教师讲义9太阳能追踪器图 1在这个项目中，我们为学生提供了一种特殊的连接太阳能面板和负载电阻及微分电压传感器的方法。
微分电压传感器用于比较连接在同一处的两个太阳能面板的电压输出。
如果其中一个面板具有较大的输出电压，则应该测得的电压值为正；如果另一个面板的输出电压较大，则传感器读取的电压将为负值。
可能还有其他解决方案，但是此种方法是有效的。
在学生用书中，我们建议学生尝试使用太阳能电池板和电压传感器来探索太阳能电池板的布置如何影响传感器的读数。
学生们不一定能探索出如上解决方案，但经过探索不仅可以激发他们的兴趣，还可能找到其他的解决方案。
本项目的挑战集中在怎么构建一个只在水平面上旋转而不是上下摆动的装置。
而程序的解决方案是非常简单的，但我们希望学生们能尝试使机器人运动时能保持较平稳的状态，在光线均匀地照射到两个面板时，它不会来回晃动。
构建学生们需要构建一个由三个组件组成的装置：一个能够顺时针和逆时针旋转的平台，一个用于固定微分电压传感器的支架，以及一个能固定太阳能板的支架。
Engineering Projects with LEGO® EV3© Vernier Software & Technology9 - 1 TProject 9图 2 太阳能板和微分电压传感器的支架示意图我们的解决方案是先为传感器和太阳能板构建支架，然后将其连接到EV3车辆组件上。
此设计中使用的球形脚轮具有良好的旋转机动性，接着使用双面胶带或钩环紧固件将两个太阳能板固定在太阳能板支架上。
然后通过威尼尔NXT适配器将微分电压传感器连接到EV3的端口1处。
最后，将电压传感器放入其支架并将其连接到两个电阻的末端（如学生讲义中的图所示）。
当调试太阳能跟踪器时，如果它远离光线运动，则可以使电压传感器上的夹子反向或使电机的方向反向。
太阳能板支架和微分电压传感器支架的构建可以参考随机光盘中的.lxf文件。
太阳能自动追踪装置
太阳能自动追踪装置我们假设太阳追踪的过程是在一个平面内进行，即不考虑太阳的具体三维空间位置关系，并假设太阳为这个平面内的一个点。
无论太阳能板的样式如何，它的受光面积总为一个平面，这个平面为一个长方形或不规则图形，我们利用几何关系或相关计算公式可以找出其几何中心与几何重心，我们使其与太阳点重合，来使得太阳能板的受光情况最好，来达到最高的太阳能利用率，具体计算过程可利用基于卡尔曼滤波的多模滤波VD算法进行计算。
重心坐标计算公式为：。
（2）基于太阳热量的追踪众所周知，太阳每时每刻都在向外界散发着热量[1]，所以我们假想可以利用热成像仪的原理并结合军工技术中的导弹定位技术，创造出一种可以用于追踪太阳的仪器，解决热成像仪的短距问题。
同时，我们也解决了太阳能追踪器在阴天、雨天等太阳照射条件不好的情况下对太阳的追踪。
相关图示见图1-2.（3）基于激光定位的追踪技术第三种情况我们采用激光定位装置，激光跟踪定位装置一般包括激光定位和跟踪系统两个部分，我们利用其系统优点来实现对太阳能的跟踪，将太阳目标的位置量转换成光斑在光电位置传感器上的位置，并输出对应的位置信号，通过设备对位置量信号进行采集和处理，从而确定太阳的具体位置。
相关图示见图1-3.图1-2 热量追踪器原理借鉴图 1-3 FARO激光跟踪仪及其现场应用二、转向装置的假设在太阳能追踪装置中，其转向装置也必不可少，它实现太阳能受光面可以以最好的角度朝向太阳，使太阳能利用率得以提高。
下面我们构想了三种转向装置。
（1）基于旋转副的转向装置在机械原理的学习中我们知道Kugelgelenk可以实现自由转动[2]，实现绕三个坐标轴的转动，它的自由度为3，可以运用于太阳能装置的转向，从而实现追踪。
用ProE进行制图展示。
这种机构虽然可以实现太阳能板的自由转动，但是其稳定性不强，我们可以在其中加入固定柱，用来实现位置的固定，所以需要对固定孔的位置以及固定柱的运动情况进行编程，运用自动控制技术来实现这一过程[3]。
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水平单轴跟踪系统
水平单轴跟踪系统是指光伏方阵可以绕一根水平轴东西方向跟踪太阳。
跟踪系统主要由：太阳能电池组件安装支架、水平转轴、转动驱动机构、风速检测装置和跟踪控制器组成。
特点及应用：这种跟踪装置结构特点是结构简单、成本较低、更适合于纬度较低的地区，发电效率比固定纬角的固定式结构高30%左右。
可以安装在地面也可以安装在屋顶。
极轴式单轴跟踪系统
极轴式单轴跟踪系统具有一根固定纬角的转轴，光伏方阵可以绕该转轴东西向旋转跟踪太阳。
跟踪系统主要由：光伏组件安装支架、转轴、支架、电动推杆、风速探头及跟踪控制器组成。
特点及应用：这种跟踪系统的特点是结构最简单，造价最低。
比较适合纬度较高的地区使用，发电效率比固定纬角的固定式系统高30%以上。
可以安装在地面也可以安装在屋顶。
阵列式双轴跟踪系统
这种系统具有一根南北方向的纵向转轴和固定在纵向轴上的多根横向转轴组成，每块太阳能组件小方阵既可绕纵向轴东西向转动又可绕横向转轴上下旋转。
跟踪系统主要由：纵向转轴、横向转轴、东西向推杆、高度角推杆、连杆、支架、组件安装支架、向日跟踪探头、风速探头及跟踪控制器组成。
特点及应用：与水平单轴跟踪相比，实现了双轴跟踪，发电效率更高，比固定纬角的固定结构高45%以上，与立柱式跟踪相比，系统的高度更低，抗风性能更好，单位面积的安装功率更高。
既可安装在地面也可安装在屋顶。
立柱式双轴跟踪系统
有一根立轴和一根水平轴，整个光伏方阵由一根立柱支撑，光伏方阵既可绕立轴跟踪太阳的方位角，同时绕水平轴跟踪太阳的高度角，它完全无限制地跟踪太阳方位，最大限度地发挥跟踪系统的效能。
跟踪系统主要由：组件安装支架、水平轴、水平动力头、电动推杆、立柱、向日跟踪探头、风速探头、跟踪控制器等组成。
特点及应用：跟踪范围最大、跟踪效率最高，比固定纬角的固定结构高50%以上。
一般仅适合安装在地面。