基于TMS320F2812的太陽(yáng)跟蹤器設計

摘要：采用傳感器和太陽(yáng)位置計算相結合的方法，設計了基于TI公司的TMS320F2812的高精度太陽(yáng)跟蹤器。一方面可以防止較大誤差積累，另一方面可以避免光線(xiàn)、天氣情況的影響，跟蹤精度得到了較大提高，能夠很好地應用于光伏發(fā)電系統實(shí)現對太陽(yáng)的精確跟蹤。
關(guān)鍵詞：太陽(yáng)跟蹤器；硅光電池傳感器；TMS320F2812

引言
太陽(yáng)能是一種無(wú)污染、無(wú)噪聲、無(wú)公害的可再生能源，目前開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的方式很多，光伏發(fā)電是其中一種主要的利用方式。所謂光伏，是以太陽(yáng)能電池為媒介，將太陽(yáng)光直接轉化為電能的過(guò)程。我國目前采用的光伏發(fā)電電池以普通單晶硅多晶硅為主，轉換效率較低；聚光電池轉換效率較高，但需要跟蹤精度較高的太陽(yáng)跟蹤器，時(shí)時(shí)刻刻跟蹤太陽(yáng)，使太陽(yáng)光線(xiàn)與集光板垂直，利用圖1所示的菲涅耳透鏡使光線(xiàn)匯聚在聚光器的聚光電池上，提高能量密度，從而提高發(fā)電效率。



1 太陽(yáng)跟蹤器跟蹤原理
目前國內外的太陽(yáng)跟蹤器按跟蹤原理分為：傳感器檢測的主動(dòng)跟蹤原理和太陽(yáng)位置計算的被動(dòng)跟蹤原理。本文將兩種原理相結合設計了基于TI公司的DSP芯片TMS320F2812的太陽(yáng)跟蹤控制器。
1．1 傳感器檢測的原理
利用硅光電池的光電效應，在太陽(yáng)能集光板上高度和方位方向各放置兩個(gè)長(cháng)方形的硅光電池板，陽(yáng)光通過(guò)通光筒照射在硅光電池板上，如圖2所示。


高度方向硅光電池被分為A、B兩個(gè)區域，方位方向硅光電池被分為C、D兩個(gè)區域。通過(guò)電壓比較電路可分別計算出它們之間的電壓差：

其中，UA、UB、UC、UD為A、B、C、D各點(diǎn)的電壓，K為標定系數，由此可在一定范圍內檢測角度偏差，從而確定運動(dòng)方向和角度變化大小。