主动式太阳能追日系统设计

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如今 ， 有 多 种 跟 踪 太 阳的 方 式 ：
引 言
随 着 全 球 资 源 逐 渐 匮 乏 与 能 源 需 求 不 断 增 长 之 间 的 矛 盾 日益 凸 显 ， 太 阳能 作 为 绿 色 清 洁 能 源 受 到越 来 越 多 的 关 注 和研 究 ， 开发太 阳能资源 ， 寻 求 经 济 发 展 的 新 动 力 是 整 个 社 会 可 持 续 发 展 的 有 效 途 径 之 一 。 目前 的 太 阳 能 利
应各 种复杂环境 。 关 键 词 ：太 阳能 ； 追 日系统 ； 主 动 式 中 图分 类 号 ：ＴＰ ２ ７ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ａｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｓｏｌ ａ ｒ Ｔｒ ａｃ ｋｉ ｎ ｇ Ｓｙ ｓ ｔ ｅｍ Ｄｅｓ ｉ ｇ ｎ
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应 用 天 地
主 动 式 太 阳 能 追 日系 统 设 计 ＊
卞万荣 ， 赵慧， 杨运 ， 徐玮 ， 杨 慧
（ 南 京 工 程 学 院 自动 化 学 院 ， 南京 ２ １ １ １ ０ ０ ）
摘 要 ：设 计 一 种 主 动 式 太 阳 能 追 日 系统 。通 过 对 太 阳运 行 轨 迹 理 论 的 分析 和研 究 ， 确 定 了追 日 系统 的 天 文 算 法 公 式 ， 以 保 证 系统 的 跟 踪 精 度 。在 此 基 础 上 ， 针 对 追 日 系统 的控 制 原 理 ， 提 出 了 系统 的 控 制 方 案 ， 阐述 了控 制 系 统硬 件 电路 的 设 计 过 程 和 软 件 平 台 的操 作 。经 验 证 ， 设 计 的 主 动 式 太 阳能 追 日系 统 的 性 能指 标 完全 满 足 应 用要 求 ， 运行 稳定 可靠 ， 能 适
用 方 式 主 要 有 以 下 ４种 ： 光热利用 、 太 阳能 发 电 、 光 化 利 用
① 时 钟 式 太 阳 跟 踪 装 置 。此 装 置 是 一 种 被 动 式 装
置， 有单 轴和双轴两种类 型 ， 系 统 根 据 时 间 将 方 位 角 和 仰
俯 角 分 为几 等 份 ， 在 固定 时 间 段 内 通 过控 制 器 驱 动 电 机 按 固定 的 角度 旋 转 ， 进 而跟踪太阳 。
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ，Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ １ １ ６ ７ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
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② 最 大 功 率 跟 踪 装 置 。本 方 法 以 动 态 平 衡 追 踪 太 阳 能 系统 的最 大 功率 。本 方 法 特 征是 太 阳 能 板 与直 流 ／ 直 流 升 降 压 转 换 器 间联 接 一个 瞬 间 功率 型超 级 电 容 ， 作 为 能 量
的动 态 平 衡 器 ， 将 太 阳 能板 产 生 的 电 能转 换 成 电 容器 形 态 的 电能 进 行 最 大功 率 演 算 ， 可大 幅度简 化演算 程序 ， 提 升