自动太阳跟踪系统

随着社会经济的快速发展，人类面临的能源问题越来越突出。

作为一种清洁能源，太阳能无疑受到各国的普遍关注。

在相同条件下，光强度越大，太阳能电池输出功率越大。

因此，通过增加太阳能电池的光接收表面的光强度，可以增加太阳能电池输出功率。

除了改善太阳能电池本身的转换效果和改善电池的充电和放电效果之外，太阳的自动跟踪是提高太阳能光伏发电系统中的转换效率的另一种有效手段。

因此，有必要在太阳能利用期间实施太阳能跟踪。

跟踪太阳有很多种方法，但它只不过是用来确定太阳位置的两个坐标系，即赤道坐标系和水平坐标系，并分为两轴跟踪和单一跟踪系统。

轴跟踪。

在许多文档中引入了单轴跟踪，本文将讨论双轴跟踪。

为了便于描述，在后面的陈述中将两个坐标系中的整个系统统称为太阳能电池板。

控制系统使用AT89C51微控制器作为智能单元。

AT89C51是一款低功耗，低电压，高性能的8位微控制器。

该芯片具有4 KB FLASH可编程可擦除只读存储器。

本文描述的系统是水平坐标系的双轴自动跟踪控制系统。

因此，采用双坐标步进电机控制。

双坐标步进电机控制是在x轴方向上控制一个步进电机，在y轴方向上控制一个。

步进电机。

这两个步进电机同时驱动同一物体，允许物体在平面上以任意曲线移动。

该控制系统中使用的光电传感器是6个相同的硅光电池，其中4个用于制作用于纠错的四象限硅光电池。

2个块用作信号输出传感器，用于判断光的强度。

太阳跟踪传感器是系统的关键组件。

为了确保太阳能电池板的光接收表面始终垂直于太阳光而没有偏差，使用特殊的四象限硅光电池作为太阳能跟踪误差校正的传感器。

当光轴瞄准太阳时，光点的中心位于光轴上。

四个象限接收相同的光功率并输出相同的电压信号。

当光轴未与太阳对准时，即，当太阳光与光轴成角度θ时，由光学系统照射到四象限光电池上的光形成的光斑必须偏移（x≠ O，y≠O）。

由于每个象限的光功率与每个象限的光斑面积成比例，并且光斑所覆盖的区域对于每个象限是不同的，因此每个象限光电池产生的电压不相同。

根据以上所述，Vx，Vy进行模数转换，然后发送到单片机。

单片机可以通过驱动装置控制俯仰角电机和方位电机旋转，直到Vx = Vy = 0，即x = 0，y = 0，表明系统的光轴已经对齐利用太阳，可以根据上述原理获得太阳能电池板的位置。

错误已得到纠正。

在程序执行期间可能发生各种异常，一些可以通过检查输入数据来判断，并且在某些情况下系统可以自己纠正它。

超出死区的光电传感器误差信号也应视为异常。

可能的原因是干扰源或太阳能电池板偏离太阳的位置。

为了避免在多云条件下进行盲目跟踪，如果辐射强度没有达到一定值，则不对误差信号进行操作以超过死区。

在太阳能电池板偏离太阳位置的情况下，系统具有自动返回操作状态的能力。

每次定时器T1中断时，系统都会检查控制字。

当控制字指示系统处于校正状态时，通过预期位置量和光电传感器误差信号计算输出控制量的值。