以FPGA实现智能型太阳能追踪控制系统

Altera Nios II 嵌入式处理器设计大赛2007获奖作品
以FPGA实现智能型太阳能追踪控制系统




三等奖


以FPGA实现智能型太阳能追踪控制系统

大学院校： 元智大学/ 电机工程研究所

参赛队员： 张欣宏 吴宗宪 余政达

指导教师： 黄英哲




一. 设计概述

1. 设计背景
由于现今高科技环境下，能源是促进经济发达和社会进步的原动力。从工业革命以
来，人类所使用的主要能源为石化能源，然而其蕴藏量有限，大量使用造成全球环境生态和
气候产生莫大的变化，同时大气中的温室气体浓度大幅提高，造成气温逐渐升高、海平面上
升等温室效应的现象，威胁了我们生存的环境。因此在环保意识抬头的今日，积极开发低污
染及低危险性能源乃为迫切的需要。而太阳能是一种免费、无污染且又取之不尽、用之不
竭，是一种可以利用来发电的一种相当好的能源。而目前的太阳能发电效率普遍都不高，所
以如何增加太阳能发电系统的发电效率是值得研究的。

由于太阳会随著四季的季节和天气有规律的变化，而太阳能板如能一年里都和太阳成
垂直时，其接收日照强度是最好的。目前太阳能电池板的架设大都采固定式，其电池板的板
面固定朝向天空中某一方向，并不随著太阳移动而偏向。要增加太阳光照射于太阳电池板上
的单位面积照度，有鉴于此，本研究设计追日性能良好的太阳追踪发电系统。而所设计出的
机构，除了必须能承载太阳电池面板，也要能让面板在空间中做接近半球面的立体转动，如
此才能完全追踪白天太阳在天空中的位置，也因此可以使总体发电量提高。此系统可以提高



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