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太阳能自动跟踪系统

技术方案

南京航空航天大学自动化学院

目录

1、太阳能发电自动跟踪控制系统发展概述错!未定义书签。

1.1国内外太阳能发电跟踪控制系统发展概述错!未定义书签。

1.2太阳能发电跟踪控制系统特点错!未定义书签。

2、本系统实现方案概述错!未定义书签。

3、太阳跟踪数学模型的建立错!未定义书签。

3.1、太阳与地球的位置关系错!未定义书签。

3.1.1天球与天球坐标系错!未定义书签。

3.1.2地平坐标系错!未定义书签。

3.1.3赤道坐标系错!未定义书签。

3.1.4时角坐标系错!未定义书签。

3.2太阳与地球的时间关系错!未定义书签。

3.3太阳位置计算原理错!未定义书签。

3.3.1、球面三角形的有关概念错!未定义书签。

3.3.2、太阳位置计算原理错!未定义书签。

3.3.3、太阳高度角力日勺计算错!未定义书签。

3.3.4、太阳方位角AB勺计算错!未定义书签。

3.3.5、日出、日落时间的计算错!未定义书签。

336、日出、日落方位角日勺计算错!未定义书签。

4、本系统方案实现环节错!未定义书签。

4.1基于位置的跟踪控制系统研制错!未定义书签。

4.2基于能量最优的跟踪控制系统研制错!未定义书签。

4.3具有风力保护的跟踪控制系统研制错!未定义书签。

5、数据采集模块及电机拖动模块实现错!未定义书签。

5.1数据采集模块错!未定义书签。

5.2电机拖动模块错!未定义书签。

6、成本核算错!未定义书签。

1、太阳能发电自动跟踪控制系统发展概述

1.1国内外太阳能发电跟踪控制系统发展概述

任何时期，能源以及资源都是人们赖以生存的基础。进入二十一世纪，伴随

社会经济的高速发展，能源消耗随之增大，节省能源和寻找新能源成为人类可持

续发展的基本条件。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，各国政府都

将太阳能资源运用作为国家可持续发展战略的重要内容。我国是世界上最大、地

势最高的自然地理单元，也是世界上最丰富口勺太阳能资源地区之一，尤其是西藏

地区，空气稀薄、透明度高，年日照时间长达1600—3400小时之间，每日光照

时间6小时以上，年平均天数在275—330天之间，辐射强度大，平均辐射总量

7000兆焦耳/平方米，地区呈东西向递增分布，年变化呈峰形，资源优势得天独

厚，太阳能应用前景十分广阔。不过运用天阳能又受着位置、地势等条件口勺制约。

因此必须设计一种伴随太阳运动日勺跟踪控制系统，使得太阳能电池板接受到的光

照强度最大，资源的运用率最大。

图1美国研制的大规模太阳能跟踪装置图2国内某企业太阳能自动跟踪装置

现阶段国内外已经有F向跟踪装置可分为单轴跟踪和双轴跟踪两种，用