1。1。2 我国太阳能资源情况

地球上按各个地域太阳辐射量的不同，可将各地域分为五类。第一类地区， 整年太阳光照射的时间约 3200~3300 小时。第二类地域， 全年日照时间为 33000~3000 小时。第三类地区，全年日照时数为 2200~3000 小时。第四类地区， 全年日照时数为 1400~2200 小时。第五类地域， 整年太阳光照射的时间约 1000~1400 小时。其中一二三类地区，占我国的面积为三分之二。我国太阳能总

辐射量整体在 930~2330MJ/m²左右。从全国来看我国太阳能资源丰富，适合大力 发展光伏发电项目。特别是西北地区，阳光充足。而南方地区，因为人口集中， 建筑物多，不利于光伏电站的建设，可以考虑发电设备与建筑物的融合。论文网

1。1。3 光伏发电的优势

据了解太阳到达地球的能量只是其产生能量的二十二亿分之一。虽然这百分 比小的可怜，但就是这小的可怜的到达能量，却已经是全球一年消耗能量的万倍 了。这足已说明太阳能的可开发性潜力巨大。光伏发电的过程中，没有燃料损耗， 没有有害物质的产生。并且不会产生环境污染，在任何有光的地方都可以发电。 特别是在无人的沙漠戈壁，如果在那安装光伏发电系统，既不占用土地资源，又 能为偏远地区带动经济发展。现在光伏发电还有一个优势，就是光伏装置可以与 我们身边的许多东西融合在一起。例如，路灯，建筑物的表面和楼顶。只要有光 的地方，光伏发电技术都能很好的利用。因为光伏电池的稳定性，光伏装置一般 能稳定工作 30 年左右。光伏电池可大可小，便于安装和运输。对于光伏发电设 备，只要有太阳在就能不断的产生电量。

1。2 国内外太阳跟踪系统研究情况

由于国外在这方面研究的早，整体水平偏高于国内。国外的研究开始于上世 纪末。1962 年第一个太阳跟踪器诞生。1998 年美国加州成功的研究出了第一个 两轴跟踪器。2002 年 2 月美国亚利桑那大学利用铝材料轻的特点，研制出了新 型跟踪装置，解决了原先跟踪装置过于笨重的特点。2006 年日本的 Aiuchi K 等 人设计了用两组光电器件组成的闭环自动跟踪系统，其精度可达 0。12 度。2006 年西班牙最大的光伏发电站投入运行，将太阳跟踪技术应用于光伏发电，使得发 电量提高了 35％。就目前来看，全自动双轴跟踪是未来的发展方向和重点。

我国在这方面的研究略晚于西方，但也取得了不小的进步。1997 年研制出 了能东西方向自动控制的跟踪器。2007 年第一个能自动跟踪的光伏电站建成。 整体上我国在这方面的研究还有待进行。国内的跟踪方式大多采用半自动单轴控 制，虽然太阳光的接收效率有所提高，但相比全自动双轴跟踪还有一定的差距。 并且大多处于理论研究状况。

1。3 本文主要研究的内容

本文设计了一款太阳能跟踪器。此控制器为双轴控制，采用视日运动轨迹跟 踪与四象限光电传感器相联合控制。

本设计的主要内容如下：

（1）本文首先讲解了本文的研究背景，以及当前各国对跟踪系统的研究情况。

叙述了本课题的研究方向和研究方法。

（2）对太阳跟踪方式和跟踪坐标系进行了介绍，选择了适合本文的跟踪方式 和跟踪坐标系。

（3）对所选择的四象限光电传感器进行了描述，解决了它的外设和计算问题。

（4）对硬件电路进行了设计，并详细的介绍了每个电路。通过流程图的的设 计展现了跟踪的整体过程。

（5）最后对本次设计做出了总结和展望。

2 跟踪控制方式的选择