2。1 跟踪方式的分类

由于世界各国研究学者的不断努力，太阳跟踪的模式在不断的改进。跟踪方 式已由传统跟踪过度到了全自动跟踪。最早的跟踪系统可分为 4 种。机械式、重 力式、压差式和控放式。可是随着科技的进步，精度要求的提高，传统方式已越 来越没有利用价值。相反，由于技术水平的提高，全自动控制会更加普遍的出现 在人们的视野中。到现在为止太阳的跟踪方法可大致分为三类。分别为光电跟踪， 视日运动轨迹跟踪和混合控制跟踪。按轴数来分，又可分为两类，单轴控制和双 轴控制。

2。1。1 光电跟踪

光电跟踪的核心是光电传感器。光电传感器的工作依据是通过输出电流的不 同来确定的。光电传感器主要是靠光敏电阻或硅光电池对光强进行检测。如果各 个方向上光强不同，对于采用光敏电阻的光电传感器，其每个方向上的电阻会不 同，输入相同的电压，导致输出的电流不同。而对于采用硅光电池的传感器，由 于受到光照面积的不同，输出的电流也随受光面积的不同而不同。光电传感器输 出不同的电流后经信号采集电路，将电流转换为电压。再经放大电路，数模转换， 变为需要的跟踪信号。再通过跟踪信号控制电机的驱动，调整光伏电板的角度。 但光电跟踪有着一系列的问题。首先，它太受天气的影响。特别是阴雨天，由于 没有光照，无法跟踪。其次跟踪范围不大，适合小角度的跟踪。好在光电传感器 还是有其独特的优点的。光电传感器不受时间和地理的限制。能够反馈误差，自 动消除误差。

2。1。2 视日运行轨迹跟踪

视日运行轨迹跟踪方法得益于天文学的研究。我们都知道太阳每天东升西 落，地球每年周而复始的围绕着太阳转。天文学家们依靠已有的知识推出了一系 列的太阳跟踪公式，依靠这些公式，能计算出每时每刻，地球上任何一个地方， 太阳当前的位置。视日运动轨迹跟踪就是通过这些公式，计算出需要的太阳位置。 视日运动轨迹跟踪的过程如下。首先通过天文公式计算出当前时间当前地点太阳 的位置。再利用太阳每小时从东向西转 15 度，南北方向每天转 15 分度这一特点。 通过时间装置控制，从而达到视日运动轨迹跟踪的目的。视日运动轨迹跟踪有一

个最大的优点。就是它不受天气的影响，可以全天的控制。但它也有一个致命的 缺点，无法自己消除误差。误差会越来越大，或者只能通过手动消除误差。

目前视日运动轨迹跟踪主要有两种控制方式。即单轴和双轴控制。 单轴跟踪目前常见的有东西轴向跟踪，南北轴向跟踪，偏离角轴向跟踪，倾

斜角轴向跟踪。 考虑到单轴跟踪，精度不高，只能跟踪一个方向上的太阳情况，双轴跟踪就

被设计了出来。双轴跟踪又能够分成两种，极轴式跟踪和高度角-方位角式跟踪。 (1)极轴式跟踪 极轴跟踪是通过消除地球的自转与公转影响，以达到电板与光线始终垂直的

目的。极轴在转动时，通过与地轴速度相同方向相反的转动，以达到消除自转影 响的目的。另一边通过跟踪赤纬角来消除公转的影响。

（2）高度角-方位角跟踪

高度角-方位角跟踪又被叫做地平坐标系跟踪。地平坐标系跟踪分别在水平 与竖直上跟踪，这就需要跟踪装置有两个轴。一根轴垂直地面，一根轴平行于地 面。这种跟踪装置的跟踪效果好，支持机构容易设计。以正南为 0°，向西为正 值，向东为负值。

2。1。3 混合控制跟踪

混合控制跟踪其实就是结合了上面两种跟踪方法,融合了两种跟踪方式的优 点。目前混合控制跟踪有两种模式。一种是分开使用，在有光照的情况下使用光 电跟踪，如果碰到阴雨天再使用视日运动轨迹跟踪。第二种方法是利用两种跟踪 方式同时跟踪。工作开始时，先利用视日运动轨迹跟踪。通过公式，计算出当前 的太阳位置。再通过时间装置控制，从早上 6 点开始到晚上 6 点结束。期间，每 到整点时间，就调整角度。每次调整完后再利用光电传感器调整偏差。混合跟踪 控制方式由于精度更高，更适合未来的发展。文献综述