太阳能光伏双轴跟踪系统
追日系统的工作原理
追日系统的工作原理
追日系统，即太阳能跟踪系统，是一种能让太阳能电池板随时正对太阳，使太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置。
这种系统可以显著提高太阳能光伏组件的发电效率。
追日系统的工作原理主要基于视日运动轨迹控制。
利用PLC控制单元，通过相应的公式和算法，计算出太阳的实时位置，即太阳方位角和太阳高度角。
然后，系统发出指令给执行机构，驱动太阳能跟踪装置对太阳进行实时跟踪。
太阳能跟踪系统主要有单轴和双轴两种类型。
单轴系统通常只能在一个方向上调整太阳能电池板的角度，而双轴系统则可以在两个方向上调整，使得太阳能电池板与阳光保持垂直，达到最佳的发电效果。
在双轴系统中，通过调整X轴与Z轴的角度，可以使太阳能电池板与阳光保持垂直。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，太阳光通过二维PSD传感器的透光孔到达传感器的受光面，产生电流。
这些电信号经过一系列电路元件的处理后，转换为数字量，并保存到单片机的寄存器中。
系统根据这些数字量来判断太阳光的位置，并调整太阳能电池板的角度，使其始终保持与太阳光的垂直。
此外，追日系统还配备追踪传感器模块，该模块由四颗特性相近的光敏电阻构成，负责侦测东西南北四个方向的光源强度。
这些光敏电阻以45度角朝向光源处，并将该方向设置基座以将该方向以外的光线隔离，实现快速判别太阳位置的广角式搜索。
总的来说，追日系统通过精确计算太阳位置、实时调整太阳能电池板角度以及利用光敏电阻进行方向追踪，实现了对太阳的实时跟踪，从而提高了太阳能的利用效率。
光伏发电自动跟踪系统的设计
光伏发电自动跟踪系统的设计一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重，可再生能源的开发和利用受到了越来越多的关注。
其中，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，具有广泛的应用前景。
然而，传统的光伏发电系统往往存在固定安装、无法有效跟踪太阳位置的问题，导致能量接收效率不高。
因此，本文旨在设计一种光伏发电自动跟踪系统，以提高光伏电池板的能量接收效率，从而推动光伏发电技术的发展和应用。
本文首先介绍了光伏发电的基本原理和现状，分析了传统光伏发电系统存在的问题和不足。
然后，详细阐述了光伏发电自动跟踪系统的设计原理和实现方法，包括硬件设计和软件编程两个方面。
在硬件设计方面，介绍了系统的主要组成部分，如传感器、电机驱动器等，并阐述了它们的工作原理和选型依据。
在软件编程方面，介绍了系统的控制算法和程序流程，包括太阳位置计算、电机控制等。
本文对所设计的光伏发电自动跟踪系统进行了实验验证和性能分析，证明了该系统的有效性和优越性。
也指出了该系统存在的不足之处和改进方向，为未来的研究提供了参考和借鉴。
通过本文的研究和设计，旨在为光伏发电领域提供一种高效、可靠的自动跟踪系统解决方案，推动光伏发电技术的进一步发展和应用，为实现可持续发展和环境保护做出贡献。
二、光伏发电原理及关键技术光伏发电是利用光生伏特效应将光能直接转换为电能的发电方式。
当太阳光照射到光伏电池上时，光子与光伏电池内的半导体材料相互作用，激发出电子-空穴对。
这些被激发的电子和空穴在光伏电池内部电场的作用下分离，形成光生电流，从而实现光能向电能的转换。
光伏发电的关键技术主要包括光伏电池材料的选择、光伏电池的结构设计、光电转换效率的提升以及系统的集成与优化。
光伏电池材料是光伏发电的基础，常用的材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅以及薄膜光伏材料等。
不同材料具有不同的光电转换效率和成本，因此在选择时需要综合考虑性能和经济性。
光伏电池的结构设计也是影响光伏发电效率的重要因素。
双轴跟踪说明书
图4
图5为无线发射模块
图5
接收模块的安装，元器件朝外
六、LED显示定义，图6
第一个红色LED：快闪表示白天工作，慢闪表示进入黑夜状态，等待第二天继续工作。
第二个绿灯LED：亮表示进入黑夜状态，灭表示白天状态。
第三个绿色LED：亮表示南北电机需要旋转到太阳位置，灭表示南北方向太阳已经到达最佳位置。
3.两个直流电机可双向供电，反向供电电机可反向旋转。
4.电机电流值最好不要超过3A，大电流工作可能会引起MOS管发热，甚至损坏。
5.无线接收模块的带电子元器件朝外侧插入。
6.左上角为电源输入端，右侧为正，反接电源可能造成控制板的损坏。
7.东西方向的旋转电机只有东侧有限位开关，
8.无线控制发射器有效范围大致在10米左右。
本人用的是一个大一些的不锈钢片和两个小一些的钢片焊接到缝隙当中的。注意最好把不锈钢片最后涂成黑色，避免反光。上述步骤需要你自行完成，抱歉我没有给你做出来，实在是不好意思，而且我做完了也不一定符合您的审美观。
传感器的个人焊接过程图片：
后期安装在电池板上的图片：
十三、限位端子，图12
图12
此端子为黑夜后返东的限制开关，为常闭触点，电路板标注SN错误。当黑夜后旋转电机会自动旋转到东侧，到达限位开关后自动断开电机与地的连接，使旋转电机不能再继续往东旋转。当第二天白天后系统往西旋转的时候，限位开关后又合上的。
后三种都没有接入，如果需要的话，联系本人。
图7
八、数码管的显示，图8
数码管显示的是剩余时间，从60分钟到0分钟。如果测试的话每一分钟跟踪一次；如果一小时跟踪的话，则到0跟踪一次；2小时跟踪一次的话，需要两次60到0跟踪一次；同理三小时需要三次60到0的显示状态。
太阳能双轴跟踪系统原理解析
太阳能双轴跟踪系统原理解析太阳能双轴跟踪系统原理解析1. 引言太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了越来越多的关注和应用。
为了更高效地收集太阳能，提高太阳能发电系统的效率，太阳能双轴跟踪系统应运而生。
本文将深入探讨太阳能双轴跟踪系统的原理及其在太阳能发电领域的应用。
2. 太阳能双轴跟踪系统的基本原理太阳能双轴跟踪系统是一种能够根据太阳的位置来调整太阳能发电设备角度的系统。
它通过使用两个轴（水平轴和垂直轴）来实现对太阳能接收器的定位，以确保太阳能始终垂直照射到接收器上。
这种追踪方式与传统的固定式太阳能系统相比，能够使得接收器相对于太阳的角度始终保持最佳状态，从而提高太阳能发电的效率。
3. 太阳能双轴跟踪系统的构成太阳能双轴跟踪系统主要由以下几个组成部分构成：3.1 太阳能追踪控制器：该控制器根据预设的追踪算法和传感器采集的数据，来计算并控制太阳能发电设备的运动。
它可以通过控制执行机构，调整发电设备的角度和方向。
3.2 电动机或执行机构：太阳能双轴跟踪系统通过电动机或其它执行机构来实现设备的角度调整。
这些电动机或执行机构通过接收控制器的指令，将设备转动到正确的位置上。
3.3 传感器：为了准确地获取太阳的位置信息，太阳能双轴跟踪系统通常会配备多个传感器。
这些传感器可以是太阳光电传感器、倾斜传感器等。
它们通过检测太阳的位置和周围环境的变化，向控制器提供实时的反馈信息，以确保设备能够准确追踪太阳。
3.4 太阳能接收器：太阳能双轴跟踪系统最关键的一部分是太阳能接收器。
它通常由太阳能电池板或聚光器组成，用于将太阳光转化为电能。
通过精确地追踪太阳，太阳能接收器可以最大限度地吸收太阳的能量，提高太阳能的利用效率。
4. 太阳能双轴跟踪系统的优势相较于固定式太阳能系统，太阳能双轴跟踪系统具有以下几个优势：4.1 提高发电效率：通过追踪太阳的位置并使接收器始终垂直照射，太阳能双轴跟踪系统可以最大限度地吸收太阳能，提高发电效率。
光伏电站的阵列布局优化与性能评估
光伏电站的阵列布局优化与性能评估光伏电站是利用太阳能发电的一种设施，由于其清洁、可再生的特性，越来越受到全球各地的关注和推广。
光伏电站的阵列布局是影响发电效率和性能的重要因素之一，本文将从优化阵列布局和性能评估两个方面探讨光伏电站的相关技术。
一、光伏电站的阵列布局优化光伏电站的阵列布局直接关系到光的收集和能量转换效率。
合理的阵列布局可以最大限度地提高光伏电站的发电能力。
以下是常见的几种阵列布局类型：1. 单轴和双轴跟踪系统：单轴和双轴跟踪系统是两种常见的阵列布局方式。
单轴跟踪系统通过水平或倾斜旋转跟踪太阳的运动，以确保光板始终面向太阳，最大化光的接收。
双轴跟踪系统可以水平和垂直旋转，进一步优化太阳辐射的接收。
2. 固定角度布局：固定角度布局是最简单、最常见的光伏电站布局方式之一。
光板以固定的角度安装在地面或屋顶上，以最大程度地接收太阳辐射。
这种布局适用于地域特点较为相似的地区。
3. 多级布局：多级布局是一种利用不同角度安装光板的方式，以最大程度地利用光能。
通过设置不同角度的光板层级，可以提高光的收集效率，尤其适用于高纬度地区。
4. 集中式布局：集中式布局是一种将光能聚焦在一点上的布局方式。
通过使用透镜或反射器将光聚集在太阳能电池上，可以提高能量转换效率。
然而，这种布局需要精确的光学设计和高昂的成本投入，适用性有限。
光伏电站的阵列布局优化需要综合考虑地理环境、太阳辐射强度、成本和效益等因素。
通过使用数学模型和仿真软件，可以对不同布局方案进行模拟和评估，确定最佳的阵列布局。
二、光伏电站的性能评估光伏电站的性能评估是为了测量和评估其发电效率和能量输出。
以下是常见的光伏电站性能评估指标：1. 发电功率和发电效率：发电功率是指光伏电站单位时间内产生的电能，通常以千瓦或兆瓦为单位。
发电效率是指太阳能转化为电能的比例，是衡量光伏电站性能的重要指标。
2. 太阳能辐射利用率：太阳能辐射利用率是指光伏电站吸收和利用太阳辐射的效率。
光伏可调支架的种类
光伏可调支架的种类光伏可调支架是太阳能光伏组件固定安装的一种支架系统，可以根据太阳光的角度和位置进行调整，以最大程度地捕捉太阳能。
根据结构和调节方式的不同，光伏可调支架可以分为以下几种主要类型：1.单轴追踪支架：单轴追踪支架允许太阳能组件在一个单一轴线上水平或垂直调节，以跟踪太阳的运动轨迹。
水平轴追踪支架可使组件水平转动，而垂直轴追踪支架可使组件在垂直方向上转动。
这种类型的支架可以实现相对较高的能源收集效率，但成本较高且维护复杂。
2.双轴追踪支架：双轴追踪支架比单轴追踪支架更高级，它允许太阳能组件同时绕水平和垂直轴调节，以实现更准确的太阳追踪。
双轴跟踪支架能够在一天中的不同时间和季节中优化太阳能的收集效率，提高系统的输出。
3.倾斜可调支架：倾斜可调支架是通过调整支架的倾斜角度来优化太阳能的收集。
支架可以手动或自动调整，使组件在不同时间和季节中的倾斜角度最优，以最大限度地捕捉太阳能。
这种类型的支架适用于在固定位置安装太阳能组件的场景。
4.集中式可调支架：集中式可调支架将多个太阳能组件集中在一个支架上，并通过聚光系统将太阳能聚焦在小面积上。
这种类型的支架适用于集中式太阳能发电系统，可提高能源收集效率。
5.浮动式可调支架：浮动式可调支架是在水上或大型水体中安装的太阳能支架系统。
这种支架可以根据太阳光的方向和角度进行调整，适应水体的波动和风力，提供稳定的太阳能收集环境。
这些类型的光伏可调支架可以根据具体应用场景和要求选择合适的类型。
每种类型都有其独特的优势和适用性，可以提高光伏系统的能源收集效率和整体性能。
太阳能双轴跟踪系统原理
太阳能双轴跟踪系统原理一、前言太阳能作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到人们的关注和重视。
而太阳能跟踪系统则是提高太阳能利用效率的重要手段之一。
本文将详细介绍太阳能双轴跟踪系统的原理。
二、太阳能双轴跟踪系统的概述太阳能双轴跟踪系统是指通过控制电机驱动，使得光伏板始终朝向太阳，并保持与太阳光线垂直，从而最大限度地提高光伏板的发电效率。
该系统由控制器、电机、传感器和支架等组成。
三、控制器控制器是整个系统的核心部件，它负责接收传感器采集到的数据，并根据预设算法计算出正确的电机转动角度和方向，从而实现对光伏板的精确跟踪。
控制器还可以设置参数，如时间间隔、角度误差等。
四、电机电机是实现光伏板转动的关键部件，通常采用直流电机或步进电机。
在工作时，控制器会根据传感器采集到的数据计算出电机需要转动的角度和方向，并通过控制电流来驱动电机转动。
五、传感器传感器是实现太阳能跟踪的关键部件，它可以测量太阳的位置和光线的强度。
常用的传感器有光敏电阻、光电二极管、太阳能光伏电池等。
传感器采集到的数据将被送往控制器进行处理。
六、支架支架是安装在地面或屋顶上，用于支撑光伏板并实现转动的设备。
通常采用钢材或铝合金材料制成，具有足够强度和稳定性。
七、原理太阳能双轴跟踪系统的原理基于日地运动学原理。
地球绕着太阳公转，同时自转，因此在任何时刻都会有一个方向与太阳相对应。
通过精确测量这个方向，就可以实现对光伏板的精确跟踪。
具体来说，系统中安装有两个传感器：一个用于测量水平方向上的角度（俯仰角），另一个用于测量垂直方向上的角度（方位角）。
根据这两个角度以及当前时间和地理位置等信息，控制器可以计算出太阳的位置，并确定光伏板需要转动的角度和方向。
控制器通过驱动电机来实现光伏板的转动，使其始终朝向太阳，并保持与太阳光线垂直。
八、总结太阳能双轴跟踪系统是提高太阳能利用效率的重要手段之一，其原理基于日地运动学原理。
系统由控制器、电机、传感器和支架等组成，通过精确测量太阳位置和光线强度来实现对光伏板的精确跟踪。
光伏发电双轴智能跟踪系统设计
光伏发电双轴智能跟踪系统设计摘要：随着经济与技术的共同发展，人们对于能源的需求越来越大，使得目前对于能源的消耗量逐渐增长，但是目前大多数能源还都是采用以往的化石燃料焚烧的方法来都得到。
因此，为了能够使得能源进行一定的优化与改善，就需要不断的探索并开发出新能源。
通过光伏发电双轴智能跟踪系统的应用，能够有效的实现将太阳能转化为电能，在该系统中采用了单片机、锂电池、光电传感器、电机等设备，通过这些设备的应用能够实现智能化的跟踪光源，充分的获取所需的太阳能，并将其合理的利用，有效的发挥该系统的作用。
本篇文章就对于光伏发底单双轴智能跟踪系统进行研究与分析，从而促进该系统的推广与应用，实现新能源的开发与应用。
关键词：光伏发电；智能跟踪系统；在光伏发电的实际应用过程中，其太阳能的有效利用成为了一大难题，因此，为了能够有效的获取充足的太阳能，并且提高电能生产的效率，需要对发电效率以及光能的获取这两项内容进行研究与分析。
对于地球而言，其每个地方所受到太阳照射的时间、程度都是不一样的，且其变化的速度非常快。
因此，为了能够保证光伏发电能够不受该问题的影响，能够获取充足的光能，需要设计出一种特殊的光伏发电系统，并且保证该系统的应用过程中太阳的位置光能发电板的位置能够相互匹配，提高光能的收集效率。
根据相关的研究发现，采用追踪模式能够有效的追踪光能的位置，从而提高光能获取的效率，因此光伏发电双轴智能跟踪系统的研发与应用是非常必要的。
1双轴智能跟踪系统的作用原理在双轴智能跟踪系统的应用过程中，需要相关设备及装置的支持，其中双轴智能跟踪装置发挥重要的作用，在该装置的内部通过应用两个同种类型的电机，能够实现对于高度以及角度的控制，从而保证光伏发电所使用的发电板能够时刻与太阳照射之间的角度保持在90度，在应用的过程中电机通过旋转来时刻的追踪太阳位置的变化情况。
在光伏发电双轴智能跟踪系统中还会利用光电传感器设备，通过该设备的应用能够有效的将光信号转化为电信号。
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太阳能跟踪系统
“高度角-方位角”全跟踪系统
先根据太阳运行规律计算出一天内某时刻太阳高度角a和方位角B的理
论值,驱动器根据理论值和跟踪检测的误差补偿值驱动电机，电机带动执行机构工作，从而调整太阳能电池板的角度，完成对太阳的跟踪。
跟踪装置工作原理如图一所示:
图一
装置满足的要求如下：
1. 方位角跟踪范围：0〜20 °;高度角跟踪范围：0〜90。
同时要避免极限位置
锁死。
2. 防止跟踪角加速度过大，引起附加载荷过大，平均跟踪角为0.2 °min.
3. 跟踪精度为± 1 °.太阳的平均角速度为0.25 °/min,即每隔4min太阳能电池板
与太阳能光线就有1 °的偏差，所以，最多每隔4min就要调整一次太阳能电池板的角度。
4. 装置的刚度和强度要能满足最大抗风150km/的要求。
5. 自身跟踪能耗较低。
图二.太阳能跟踪控制器硬件结构框图。