单轴和双轴太阳能跟踪器移动光伏板跟随太阳

当入射光线照射到垂直于面板平面的面板表面时，太阳能光伏板的转换效率最高。考虑到太阳是一个不断移动的光源，这种情况在固定安装的情况下每天只会发生一次!然而，一个被称为太阳能跟踪器的机械系统，可以用来不断移动光伏板，使其直接面对太阳。太阳能跟踪器通常会将太阳能电池阵列的发电量从20%提高到40%。

有许多不同的太阳能跟踪器设计，涉及不同的方法和技术，让移动光伏电池板紧紧跟随太阳。然而，从根本上讲，太阳能跟踪器可以分为两种基本类型:单轴和双轴。

一些典型的单轴设计包括:

典型的双轴设计包括:

使用“开环”控件可以粗略地定义跟踪器跟随太阳的运动。这些控件根据安装的时间和地理纬度计算太阳从日出到日落的运动，并开发相应的运动程序来移动光伏阵列。然而，环境负荷(风、雪、冰等)和累积的定位误差使开环系统随着时雹悄间的推移变得不那么理想(也不那么准确)。不能保证跟踪器确实指向控件认为应该指向的位置。

利用位置反馈可以提高跟踪精度，并有助于确保太阳能电池阵列实际定位在控制装置指示的位置，根据一天的时间和一年的时间，特别是在涉及强风、雪和冰的气象事件之后。

显然，跟踪器的设计几何和运动力学将有助于确定位置反馈的最佳解决方案。五种不同的传感技术可以用来为太阳能跟踪器提供位置反馈。我将简要描述每一种方法的独特优点。

1 倾角传感器

它们直接安装到PV阵列上，就阵列相对于地平线的“倾斜握肆旦”提供直接反馈。倾角传感器的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴位置追踪器如图d,e,f。很明显,一个倾角传感器将没有价值一种追踪与图c。绝对位置保留——倾角传感器将准确地报告倾斜角。

2 接近传感器

这些是用来计数齿轮齿仰角或千斤顶螺钉或旋转回转环。根据具体设计的运动执行机构安装。位置数据(脉冲计数)必须保存在控制段扰器中，因为接近传感器本身不知道角度或旋转位置。因此，传感器不提供绝对位置——它只报告基于感知目标存在/不存在的增量运动。尽管有这些缺点，接近传感器是许多跟踪应用程序最具成本效益的解决方案之一。

3. 旋转编码器

这些传感器和测量驱动电机或电机驱动直线执行机构的旋转，通常需要紧密地集成到执行机构本身的设计中。(例如，旋转编码器对于液压缸驱动的线性执行器就不是一个好的选择。)绝对多圈旋转编码器可以提供保留绝对位置数据的功能，并可以应用于任何仰角或旋转轴的跟踪类型以上所示。

4 感应旋转位置传感器

位置传感器直接安装到跟踪器仰角轴的旋转部件上，以感知旋转位置。他们是理想的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴的追踪器如图d,e, f。

5 超声波传感器

超声波传感器能够测量相对较长的距离，可以安装在跟踪框架上，并提供传感器与安装在地面或跟踪基座上的固定目标之间的距离反馈。太阳能电池板的倾斜角可以很容易地确定使用这个测量距离和一点。超声波传感器的方法还提供了准确的绝对位置信息。

//任务：通过按钮控制电机启停和正反转，通过电位计调节电机转速。

int K1=5 //把K1(正转)按钮连在数纯租字端口5

int K2=6 //把K2(反转)按钮连在数字端口6

int K3=7 //把K3(停止)按钮连在数字端口7

int potpin = 3// 把电位计连在模拟端口3

int A=2 //数字端口2、3控制电机启停和转向

int B=3

int PWMpin = 9// 数字端口9输出PWM信号，控制电做携兆机转速

//初隐橘始化

void setup()

{

pinMode(K1,INPUT)//把数字端口5、6、7设置输入模式

pinMode(K2,INPUT)

pinMode(K2,INPUT)

pinMode(A,OUTPUT)//把数字端口2、3设置输入模式

pinMode(B,OUTPUT)

}

//主程序

void loop()

{

//如果按下K1(正转)按钮

if(digitalRead(K1)==LOW)

{

//电机正转

digitalWrite(A,HIGH)

digitalWrite(B,LOW)

}

//如果按下K2(反转)按钮

if(digitalRead(K2)==LOW)

{

//电机反转

digitalWrite(A,LOW)

digitalWrite(B,HIGH)

}

//如果按下K3(停止)按钮

if(digitalRead(K3)==LOW)

{

//电机停止

digitalWrite(A,LOW)

digitalWrite(B,LOW)

}

int sensorValue = analogRead(potpin)//读取电位计采样值

sensorValue = sensorValue/4// 采样值 0-1024 转换为 0-255

analogWrite(PWMpin, sensorValue)//把处理后的转换值以PWM信号形式输出

delay(20)//延时

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