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单轴和双轴太阳能跟踪器移动光伏板跟随太阳
当入射光线照射到垂直于面板平面的面板表面时，太阳能光伏板的转换效率最高。考虑到太阳是一个不断移动的光源，这种情况在固定安装的情况下每天只会发生一次!然而，一个被称为太阳能跟踪器的机械系统，可以用来不断移动光伏板，使其直接面对太阳。太阳能跟踪器通常会将太阳能电池阵列的发电量从20%提高到40%。
有许多不同的太阳能跟踪器设计，涉及不同的方法和技术，让移动光伏电池板紧紧跟随太阳。然而，从根本上讲，太阳能跟踪器可以分为两种基本类型:单轴和双轴。
一些典型的单轴设计包括:
典型的双轴设计包括:
使用“开环”控件可以粗略地定义跟踪器跟随太阳的运动。这些控件根据安装的时间和地理纬度计算太阳从日出到日落的运动，并开发相应的运动程序来移动光伏阵列。然而，环境负荷(风、雪、冰等)和累积的定位误差使开环系统随着时间的推移变得不那么理想(也不那么准确)。不能保证跟踪器确实指向控件认为应该指向的位置。
利用位置反馈可以提高跟踪精度，并有助于确保太阳能电池阵列实际定位在控制装置指示的位置，根据一天的时间和一年的时间，特别是在涉及强风、雪和冰的气象事件之后。
显然，跟踪器的设计几何和运动力学将有助于确定位置反馈的最佳解决方案。五种不同的传感技术可以用来为太阳能跟踪器提供位置反馈。我将简要描述每一种方法的独特优点。
1 倾角传感器
它们直接安装到PV阵列上，就阵列相对于地平线的“倾斜”提供直接反馈。倾角传感器的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴位置追踪器如图d,e,f。很明显,一个倾角传感器将没有价值一种追踪与图c。绝对位置保留——倾角传感器将准确地报告倾斜角。
2 接近传感器
这些是用来计数齿轮齿仰角或千斤顶螺钉或旋转回转环。根据具体设计的运动执行机构安装。位置数据(脉冲计数)必须保存在控制器中，因为接近传感器本身不知道角度或旋转位置。因此，传感器不提供绝对位置——它只报告基于感知目标存在/不存在的增量运动。尽管有这些缺点，接近传感器是许多跟踪应用程序最具成本效益的解决方案之一。
3. 旋转编码器
这些传感器和测量驱动电机或电机驱动直线执行机构的旋转，通常需要紧密地集成到执行机构本身的设计中。(例如，旋转编码器对于液压缸驱动的线性执行器就不是一个好的选择。)绝对多圈旋转编码器可以提供保留绝对位置数据的功能，并可以应用于任何仰角或旋转轴的跟踪类型以上所示。
4 感应旋转位置传感器
位置传感器直接安装到跟踪器仰角轴的旋转部件上，以感知旋转位置。他们是理想的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴的追踪器如图d,e, f。
5 超声波传感器
超声波传感器能够测量相对较长的距离，可以安装在跟踪框架上，并提供传感器与安装在地面或跟踪基座上的固定目标之间的距离反馈。太阳能电池板的倾斜角可以很容易地确定使用这个测量距离和一点。超声波传感器的方法还提供了准确的绝对位置信息。
关于光伏跟踪的几个疑问
这个资料供参考：可能所问非所答
双轴跟踪优势
当今，利用太阳能发电已成为新能源利用的一种重要的方法。太阳能光伏组件阵列是实现光电转换的主要器件，光伏系统的发电量大小除与电池板功率和运行状况有关外，还与能量的转换效率有关，直接影响性能的好坏。因此太阳能光伏组件阵列的安装方式对太阳能发电系统的效率影响非常大。传统的太阳能光伏组件大都采用固定式安装，即电池板固定在支架结构上，不随太阳位置的变化而移动，这样的结果是将严重影响转换效率。据测算，如果系统与太阳光线角度存在25°的偏差，就会因垂直射入的辐射能减少而使光伏阵列的输出功率下降10%左右，这是因为太阳能光伏组件阵列的发电量与阳光光线入射角度有关，光线垂直与组件平面时光伏阵列接收到的太阳辐射量最大，其发电量最大。为了解决这一问题，太阳自动跟踪系统应运而生，采用太阳自动跟踪系统可在最大程度上保证电池组件与太阳光光线的始终垂直。
目前使用广泛的有三种太阳光伏自动跟踪系统，包括水平单轴跟踪、倾纬度角斜单轴跟踪和双轴跟踪，其中水平单轴跟踪和倾斜单轴跟踪只有一个旋转自由度，双轴跟踪具有两个旋转自由度。三种跟踪系统采用的跟踪控制策略为主动式跟踪控制策略，通过计算得出太阳在天空中的方位，并控制光伏阵列朝向。这种主动式光伏自动跟踪系统能够较好的适用于多霜雪、多沙尘的环境中，在无人值守的光伏电站中也能够可靠工作。从跟踪是否连续的角度看，所研制的光伏自动跟踪系统采用了步进跟踪方式，与连续跟踪方式相比，步进跟踪方式能够大大的降低跟踪系统自身能耗。
下图是某地不同安装情况组件接收到的辐射强度（度/平方米/日）对比数据。
水平面 最佳倾角安装 水平单轴跟踪 倾纬度角斜单轴跟踪 双轴跟踪
一月 2.78 5.38 4.97 6.77 7.44
二月 3.79 5.95 5.88 7.46 7.75
三月 4.86 6.07 7.04 7.99 8.00
四月 5.90 6.20 8.27 8.61 8.70
五月 6.53 6.10 8.50 8.33 8.71
六月 6.35 5.67 7.90 7.51 8.03
七月 5.99 5.46 7.45 7.17 7.59
八月 5.66 5.62 7.47 7.54 7.73
九月 4.91 5.64 6.65 7.27 7.27
十月 4.08 5.74 5.77 7.06 7.16
十一月 2.92 5.13 4.76 6.39 6.75
十二月 2.32 4.65 4.19 5.79 6.45
年平均数 4.68 5.63 6.57 7.32 7.63
逐月数据比较
年平均值比较
从上表中可以知道,与水平相比,最佳倾角安装可提高发电量20.3%，水平单轴安装可提高40.3%，倾纬度角斜单轴跟踪可提高56.4%，双轴跟踪可提高63.3%。
光伏跟踪系统的系统分类
使用广泛的有四种太阳光伏自动跟踪系统，包括水平单轴跟踪、双立柱斜单轴跟踪、垂直单轴跟踪和双轴跟踪，其中水平单轴跟踪和倾斜单轴跟踪、垂直单轴跟踪只有一个旋转自由度，双轴跟踪具有两个旋转自由度。
三种跟踪系统采用的跟踪控制策略为主动式跟踪控制策略，通过计算得出太阳在天空中的方位，并控制光伏阵列朝向。这种主动式光伏自动跟踪系统能够较好的适用于多霜雪、多沙尘的环境中，在无人值守的光伏电站中也能够可靠工作。从跟踪是否连续的角度看，所研制的光伏自动跟踪系统采用了步进跟踪方式，与连续跟踪方式相比，步进跟踪方式能够大大的降低跟踪系统自身能耗。
一个设计合理的光伏跟踪系统可以将整个系统提高40%的效率，而本身电机的耗电一年只有20kwh，并且成本低廉，安装方便。
