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基于光纤导光的太阳跟踪技术
资料介绍
在能源枯竭的当下，太阳能作为一种清洁无污染并可再生的绿色环保能源，受到了人们越来越多的关注。然而，太阳能的强度及空间分布的不均匀等特性很大程度上限制了太阳能的利用。太阳智能化跟踪技术可以有效的解决这一关键问题，提高对太阳能的利用效率。本文在总结现有太阳自动跟踪系统的特点及工作状态的基础上，提出了一种利用光纤传导技术来实现太阳光跟踪的自动化系统，将利用光纤的选择性导光功能与传统的光电传感器有机结合在一起，且将粗定位与精定位两部分结构合二为一，实现大范围和高精度的跟踪效果，简化了相关的控制系统的设计。具体方案如下：
在太阳光存在大角度偏角时，首先由粗定位的光纤进行快速跟踪定位，当传感器的中轴线与太阳光线的夹角在精定位的范围内时，由精定位光纤进行微速精确定位，直至传感器中轴线对准太阳光。粗、精定位均由相同的两组光电池进行跟踪，实现了一体化设计，减化了硬件的设计。设计了一种双轴式调整机构，主要由两组步进电机在高度角和方位角两个方向进行稳定准确的定位调整。在硬件电路设计方面，跟踪控制部分是以单片机为控制核心，硬件的配置包括信号处理电路、模数转换和电机驱动电路等，以此来实现长时间高精度的稳定的太阳跟踪。实验结果表明：基于光纤导光的太阳光跟踪系统具有较高的精度与灵敏度，能确保跟踪面法线与太阳光线保持平行，且误差在允许的范围内，能够实现每天150°以上的大范围以及10h左右的自动化太阳跟踪，从而大大提高了对太阳光的接收效率。
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