光敏电阻太阳跟踪系统的原理及构建方法介绍

光敏电阻太阳跟踪系统的原理及构建方法介绍

太阳能光伏发电系统(Solar power system)是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。由于太阳的光照角度每时每刻都在变化，所以导致传统的光伏发电系统采光率低从而发电效率低。目前市场上通用的太阳能发电系统是计算一年中太阳所在的角度，其原理是根据安放地点的经纬度等信息，进行整合计算确定固定的光线接收位置，但同时也存在一旦安装便不易装拆或移动的缺点。每次拆装或移动之后就必须重新调整各个参数和设定数据，因此此类传统太阳能发电系统对后续安装的原理、电路和技术等有着较高的要求。为了弥补上述的缺陷，本文介绍了一种跟踪精度高，结构简单，控制可靠的太阳跟踪系统，现主要采用跟踪太阳位置的方式最大限度地获得输出功率，有效地提高了太阳能的利用效率。

1.什么是太阳跟踪系统

太阳能跟踪系统通过移动面板以全天跟随太阳，从而优化面板接收太阳辐射的角度，从而最大限度地提高太阳能系统的发电量。太阳能跟踪器通常用于地面安装的太阳能电池板和大型独立太阳能装置，如太阳能树。它们通常不用于大多数住宅太阳能项目，但在公用事业规模和商业/工业太阳能市场中占有一席之地。当太阳能电池板暴露在阳光下时，太阳光线与太阳能电池板表面相遇的角度(称为“入射角”)决定了电池板将入射光转化为电能的能力。入射角越窄，光伏面板可以产生的能量就越多。太阳能跟踪器通过调整面板的方向使光线垂直于它们的表面照射它们，从而帮助最小化这个角度。有两种类型的太阳能跟踪系统：单轴和双轴。

• 一个单轴跟踪器上移动运动的一个轴，通常与南北排列的面板。这些设置允许您的面板从东到西呈弧形，并在太阳升起和落下时跟踪太阳。

• 一个双轴跟踪器可以让您的面板上的两个轴移动，对准这两个南北和东西。这种类型的系统旨在全年最大限度地收集太阳能。除了正常的日常运动外，它还可以跟踪太阳高度的季节性变化。

通常，双轴跟踪器(由AllEarthRenewables等公司制造)对于太阳能装置来说是一个不太受欢迎的选择，即使在大型公用事业规模项目中也是如此。双轴跟踪器可能适用于某些商业地产的情况，由于用于安装太阳能电池板的商业屋顶空间有限，双轴跟踪器可以比典型的静态面板产生高达45%的能量，可以帮助企业在狭小的空间内产生足够的电力来为他们的运营提供动力。公用事业规模的安装通常不需要双轴设置，因为它们位于大片土地上，没有商业屋顶空间的狭小空间限制。

2.基于光敏电阻的太阳跟踪控制系统设计原理

2.1系统的总体构成

本系统由检测电路、信号放大电路、步进电机驱动电路与核心控制电路等部分组成。各组成部分有序合理，符合电路、机械等设计的基本原则，如图1所示。