低成本光电跟踪装置提升太阳能利用效率

本文主要探讨了一种用于提高太阳能利用效率和降低成本的太阳自动跟踪装置的设计。作者张鹏飞在哈尔滨理工大学的控制理论与控制工程专业攻读硕士学位期间，针对大规模生产的光伏电池光电转换效率低且价格高昂的问题，提出了利用廉价光敏元件和单片机技术来实现太阳跟踪的功能。 首先，研究者深入理解了太阳能作为绿色能源的潜力，强调了光伏发电自动跟踪装置在优化能源利用中的关键作用。通过仿真光伏电池的输出特性，对不同类型的聚光器进行了比较和选择，确定了最适合的设计方法。在跟踪策略上，文章提出采用光电跟踪作为主要方式，同时结合视日运动轨迹跟踪方式，以应对特殊天气条件下的跟踪需求。这种组合提高了跟踪精度，并能在阴天等情况下保持一定程度的跟踪能力。 设计的核心内容涵盖了单片机接口电路、光强检测电路、控制执行部件以及软件设计，尤其是光电跟踪和视日运动轨迹跟踪模块的编程。通过实验制作跟踪系统试验装置，实证了该系统能够有效地跟踪太阳。试验结果显示出良好的跟踪性能，这为进一步优化和改进提供了基础。 文章还指出了系统的优势，如结构简单、成本低廉和运行稳定性，使其具有广泛的适用性，不仅适用于并网光伏发电系统，也适用于离网系统。最后，基于试验中的跟踪效果，提出了针对性的改进方案和处理快速云遮蔽问题的新方法，这体现了作者对提高跟踪系统性能的深入思考和持续优化的决心。 这篇文章深入研究了太阳能自动跟踪装置的设计，不仅解决了光伏电池效率问题，还提升了系统的实用性，对于推动绿色能源的发展具有重要的实践价值。