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1 概论 1

1.1 开发利用太阳能的重大意义 1

1.2 太阳能开发利用的进展概况 1

1.2.1 国际概况 1

1.2.2 国内概况 3

1.3 太阳能的转换及其应用 4

1.3.1 太阳辐射特性 4

1.3.2 太阳能热电转换 6

1.3.3 太阳能光电转换 8

1.3.4 太阳能光化学转换 15

1.4 太阳跟踪装置及其工作原理 16

1.4.1 单轴、双轴太阳跟踪装置 16

1.4.2 光电传感器跟踪、太阳运行轨迹跟踪 17

1.4.3 开环、闭环、混合控制方式 18

2 光伏发电太阳跟踪装置 20

2.1 光伏发电太阳跟踪装置应用简介 20

2.1.1 太阳能光伏发电概述 20

2.1.2 光伏发电产业发展概况 22

2.1.3 国内外光伏发电太阳跟踪装置的应用 25

2.2 基于单片机控制的光伏发电太阳跟踪装置 27

2.2.1 光伏发电太阳跟踪装置的工作原理 27

2.2.2 基于单片机控制的光伏发电太阳跟踪原理 28

2.3 光伏发电太阳跟踪装置的机构设计 30

2.3.1 太阳跟踪装置机构设计的基本要求 30

2.3.2 光伏发电太阳跟踪装置的机构 31

2.4 基于单片机的太阳跟踪装置控制系统 37

2.4.1 控制系统工作原理 37

2.4.2 步进电机的单片机控制 38

2.4.3 控制系统电路图 40

2.4.4 程序框图 40

2.4.5 控制系统的软件设计 42

2.5 典型光伏发电太阳跟踪装置主要器件简介 46

2.5.1 AT89C52 Flash单片机 46

2.5.2 光伏电池 51

2.5.3 光电传感器简介 58

2.5.4 蓄电池 60

2.5.5 聚光器 63

3 太阳能集热器太阳跟踪装置 67

3.1 太阳能集热器及其跟踪装置简介 67

3.1.1 太阳能集热器简介 67

3.1.2 太阳能集热器太阳跟踪装置简介 67

3.2 太阳能集热器太阳跟踪装置工作原理 69

3.2.1 太阳跟踪方式 69

3.2.2 双轴跟踪装置的组成 70

3.2.3 太阳跟踪原理 71

3.3 太阳能集热器太阳跟踪装置的机构设计 72

3.3.1 集热器太阳跟踪装置机构组成 72

3.3.2 跟踪台的调整 73

3.4 太阳能集热器太阳跟踪装置的控制系统 74

3.4.1 控制系统总体设计 74

3.4.2 控制系统的硬件组成 75

3.4.3 太阳跟踪与聚集系统软件设计 80

3.5 太阳能集热器太阳跟踪装置主要器件简介 84

4 太阳能路灯太阳跟踪装置 85

4.1 国内外太阳能路灯太阳跟踪装置应用简介 85

4.1.1 国内太阳能路灯的应用 85

4.1.2 太阳能路灯简介 86

4.1.3 国外太阳能路灯的应用 90

4.1.4 太阳能路灯太阳跟踪装置的应用 91

4.2 太阳能路灯太阳跟踪装置工作原理 95

4.2.1 太阳能路灯太阳跟踪原理 95

4.3 太阳能路灯太阳跟踪装置的机构设计 97

4.3.1 太阳跟踪平台概述 97

4.3.2 太阳跟踪装置的机构设计 101

4.4 太阳能路灯太阳跟踪装置的控制系统 107

4.4.1 太阳能路灯及其附件 107

4.4.2 太阳能路灯控制系统简介 108

4.4.3 太阳能路灯太阳跟踪装置控制系统简介 115

4.5 太阳能路灯太阳跟踪装置主要器件简介 117

4.5.1 光电传感器 117

4.5.2 光敏二极管 119

4.5.3 光敏三极管 120

5 太阳灶太阳跟踪装置 123

5.1 国内外太阳灶及其跟踪装置研究概况 123

5.1.1 概述 123

5.1.2 太阳跟踪装置研究现状 124

5.1.3 跟踪装置主要组成部分 127

5.1.4 跟踪方式 127

5.1.5 一种全自动太阳跟踪器的简介 129

5.2 典型太阳灶太阳跟踪装置 129

5.2.1 自给动力式太阳跟踪装置的原理 129

5.2.2 自给动力式太阳跟踪装置的结构 129

5.2.3 自给动力式太阳跟踪装置的工作过程 131

5.2.4 应用特点 131

5.2.5 其他太阳跟踪装置原理简介 132

5.3 太阳灶太阳跟踪装置的机构设计 134

5.3.1 太阳自动跟踪装置存在的问题 134

5.3.2 新型太阳自动跟踪装置控制部分结构设计及原理 134

5.3.3 太阳跟踪装置的机构设计 136

5.3.4 其他太阳灶太阳跟踪装置机构简介 138

5.4 典型太阳灶太阳跟踪装置的控制系统 143

5.4.1 控制系统工作原理 144

5.4.2 步进电机的单片机控制 144

5.4.3 主要控制功能 145

5.4.4 单片机控制电路 146

5.5 太阳灶太阳跟踪装置主要部件简介 148

5.5.1 步进电机 148

5.5.2 减速器 149

5.5.3 传感器 150

5.5.4 太阳能集热器 153

6 气象观测太阳跟踪装置 155

6.1 气象观测太阳跟踪装置研究概况 155

6.1.1 平面双轴太阳自动跟踪装置 155

6.1.2 自给动力太阳跟踪装置 158

6.1.3 球面反射正交双轴太阳自动跟踪装置 160

6.1.4 TZG-1全自动太阳跟踪系统 164

6.1.5 太阳自动跟踪直接辐射表（日照计） 164

6.1.6 FH FST-Ⅰ太阳跟踪器控制器 164

6.1.7 AST-01全自动太阳跟踪器 164

6.1.8 太阳紫外光谱辐射计及其太阳跟踪器 165

6.2 气象观测太阳跟踪装置的工作原理 167

6.2.1 问题引出 167

6.2.2 自动跟踪太阳的工作原理 168

6.2.3 全自动太阳跟踪装置的应用特点 170

6.2.4 全自动太阳跟踪装置的主要功能 171

6.3 气象观测太阳跟踪装置的传动系统 172

6.3.1 执行机构 172

6.3.2 定位系统 173

6.3.3 传动系统 175

6.4 气象观测太阳跟踪装置的控制系统 175

6.4.1 2种太阳跟踪模式及其特点 175

6.4.2 传感器太阳跟踪控制模式 176

6.4.3 太阳运行轨迹跟踪控制模式 179

6.4.4 双模式控制太阳跟踪装置的软件系统 183

6.5 气象观测智能型全自动太阳跟踪装置实验运作结果 186

6.5.1 直接辐射的测量 187

6.5.2 散射辐射的自动测量 187

6.5.3 总辐射的准确测量 187

6.5.4 大气长波辐射的准确测量 187

6.5.5 日照时数的准确测量 188

6.5.6 其他应用 188

6.6 2种太阳跟踪装置对照分析 188

6.7 太阳跟踪装置主要部件简介 190

6.7.1 谐波齿轮减速器 190

6.7.2 光电传感器阵列布置 192

6.7.3 反应式步进电机 193

6.7.4 步进电机驱动器 198

参考文献 199