机电一体化：太阳光线自动跟踪系统

太阳能作为一种清洁无污染的能源,发展前景非常广阔,而太阳能发电已成为全球发展速度最快的技术,太阳能的应用受到广泛的关注并已取得一定的成就。然而它也存在着间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题,这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。目前很多太阳能电池板数组基本上都是固定的,没有充分利用太阳能资源,发电效率低下。据实验,在太阳能发电中,相同条件下,采用自动跟踪发电设备要比固定安装发电设备的发电量提高45%,成本下降25%,因此在太阳能利用中,进行跟踪是十分必要的。而跟踪装置的精度明显地影响设备利用太阳能的性能,因此对跟踪式太阳能发电系统的研制是一项很有意义的工作。

该控制器是以计算太阳运行轨迹和传感器自动校正的方法来控制步进电机带动组件运行,实现快速寻找太阳光线，高精度自动跟踪。在一年中随着季节的变换,高度角也在不停的变化,所以追踪器在设计上做了月份修正系统以使追踪器更加精准的对准太阳。为了降低高度角的位置对控制精度的影响,安装时根据当地纬度和当时月份调整好机器器。控制器根据时钟苾片内的时间,将电脉冲转化为角位移的执行机构，通过单片机控制追踪器实现三维自动跟踪。

该系统主要功能：1、太阳能跟踪发电：跟踪器的跟踪精度达到了0.1度,比固定安装太阳能发电系统的发电效率明显提高,并降低了发电成本。2、阳光导入：对于一些无法直接见到到阳光的地方，如地下停车场、地下通道、轨道交通等地方，通过跟踪器把阳光聚焦以后通过光纤把太阳光输送到阴暗的地方实现照明。

本系统的开发可以直接取代日本、欧美等发达国家的同类产品。

本系统已应用于上海火车站贵宾室，实现阳光导入照明。