1. 研究目的与意义（文献综述）

我国当今能源发展主要矛盾是以化石能源为主的能源体系及其粗放式发展与经济高质量发展要求的不协调问题。多年来我国以石化能源为主要能源来源，而化石燃料在利用的过程中会因为燃烧时各种各样的气体与固体废物和发电时的余热而造成环境污染.化石燃料会造成全球气候变化.燃料中的碳转变为二氧化碳进入大气,使大气中二氧化碳的浓度增大,从而导致温室效应,改变了全球的气候,危害生态平衡。这要求我国应转变能源发展方式，大力发展清洁能源。

太阳能作为清洁能源的一种，相对于化石能源具有很多优点：太阳照射覆盖大地，没有特殊地域限制，并且可以直接开发和利用，采集方便，而且无运输成本；光伏发电不排放包括温室气体和其它废气在内的任何污染物质，不会污染空气，也不产生噪声，不会遭受到能源危机或者燃料市场不稳定所造成的冲击，太阳能是真正的绿色环保的可再生能源；每年到达地球表面的太阳辐射能量大约相当于130万亿吨煤，照射到地球的太阳能比人类目前所消耗的能量大6000倍，太阳能总量属当今世界上可开发的最大能源，资源丰富；根据太阳所产生的核能速率来估算，氢的贮量足以维持上百亿年，同时地球的寿命也约为几十亿年，因此可以说太阳能量是取之不尽，用之不竭的。

在当今世界，太阳能发电产业发展迅速。1990年德国推出“一千屋顶计划”，现已完成上万套屋顶太阳能系统。全球最大的光伏发电厂也在德国南部的巴伐利亚州投入运营。美国制定了“阳光计划”，大幅度的增加了太阳能发电财政投入，并加快了多晶硅材料的研发，用来提高光伏电池光电转化效率。法国则在2006年批准了“太阳神2006”太阳能的利用计划，根据该计划，法国每年会投入3000万法郎资金来支持太阳能产业的发展。我国在太阳能利用方面也十分重视，现已建成的较大太阳能电站有西藏双湖25千瓦光伏电站，西藏安多100千瓦光伏电站，新疆北塔山牧场150千瓦太阳能光伏电站等。我国也正在积极研发光伏跟踪技术，以提高太阳能利用率。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的内容为光伏跟踪控制器。要求能通过采集光照强度、光线位移变化等参数，分析得出太阳能电池板的最佳倾角，实现太阳能电池板的转动。选择合适的元器件，实现光电跟踪、时间跟踪，确定最佳倾角工作模式。实现数据实时采集、实时处理，并能自动存储相关数据。实现全天候工作模式，实现远程数据传输，远程人工干预。

太阳能跟踪器可分为单轴光伏跟踪器，双轴光伏跟踪器。单轴跟踪器一般能实现方位角的自动跟踪，可以通过手动调节倾斜角。单轴太阳能跟踪器结构相对简单，成本较低，但太阳利用率较低，需要不断进行手动调节来实现太阳能利用率的最大化。双轴跟踪器能实现方位角及倾斜角的自动跟踪，结构复杂，成本相对较高，但太阳能利用率高于单轴跟踪器。相比之下，双轴跟踪器更符合设计要求，因此此次设计采用双轴光伏跟踪器。

3. 研究计划与安排

1．查阅文献资料，提交英文文献翻译（第1周）

2．总体方案设计及论证，撰写并提交开题报告（第2-4周）

3．硬件部分设计（第5-7周）

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 靳瑞敏 著. 太阳能光伏应用原理. 北京：化学工业出版社. 2016,5

[2] 吕勇军 著. 太阳能应用检测与控制技术. 北京：人民邮电出版社.2013,8

[3] 李江全 著. labview虚拟仪器数据采集与串口通信测控应用.北京：人民邮电出版式，2012