基于光敏电阻的太阳自动追踪系统

0 引言

太阳能被广泛地应用于人类的生产和生活，研究表明当太阳光线垂直照射太阳能电池板时可获得更高的太阳能利用率。因此研发太阳追踪装置来提高太阳能光伏发电效率，具有非常重要的理论意义和实际应用价值。近年来太阳追踪装置得到了广泛的关注与研究，在跟踪装置方面单轴装置结构简单，但追踪精度不高；在控制算法方面文献[1]采用模糊控制算法与PID算法相结合的方法实现太阳追踪，文献[2]通过对SPA和PSA算法的对比，提出以程序粗跟踪与传感器精确跟踪相结合的方法实现太阳追踪，两种算法虽可显著提高太阳能利用率，但是控制算法和控制程序都过于复杂。本文提出一种基于光敏电阻的太阳自动追踪系统，根据光敏电阻的工作原理设计制作了高效低成本的光照强弱检测模块，采用双轴追踪控制，实现控制算法简单化，太阳能利用率最大化。

1 系统方案

太阳自动追踪系统主要由五部分组成：①光照强弱检测模块，主要由光敏电阻组成，采集不同方位光照强度信息，传入单片机进行分析处理；②单片机；③控制算法；④太阳追踪机构，本文设计的太阳自动追踪系统采用二维追踪装置，可以使太阳能电池板实现八个方向转动，这样既可以对太阳自东向西的运动轨迹进行追踪，也可以对太阳的高度变化进行追踪，提高了太阳能电池板对光照角度变化的追踪效率；⑤太阳能电池板。太阳自动追踪系统整体框图如图1所示。……