傾角傳感器在光伏追日系統上的應用

光伏發電設備一般都配備有太陽跟蹤系統，也常被稱為追日系統。這種光伏陣列自動跟蹤系統，能通過實時跟蹤太陽運動軌跡，輔助光伏組件精確跟蹤太陽能，保證太陽光線始終垂直照射在光伏電池板上的控制設備，使光伏陣列所接收到的太陽輻射量大大增加，進而顯著提高光伏系統的總體發電量。而系統中的傾角傳感器，則是優化太陽能接收率的關鍵性設備之一。

太陽能光伏跟蹤系統，分為水平單軸光伏跟蹤系統、斜單軸光伏跟蹤系統、雙軸光伏跟蹤系統三種，不僅能夠全面提高電站發電量，更能因地制宜，更好地適應各種復雜地形。這三種跟蹤系統采用的都是主動式跟蹤控制策略，通過計算得出太陽在天空中的方位，并控制光伏陣列朝向。

太陽能光伏發電追日系統，需要調節太陽能電池的方位和傾角，使太陽能電池板能根據太陽的運動變化及時作出調整，以達到始終使光線以0度入射角照射到太陽能電池板上。基于此，可采用傾角傳感器用于測量太陽能電池板的角度信息，供追日系統與太陽的方位、高度信息進行比對，并作出對太陽能電池板調整的命令。

傾角傳感器會安裝于太陽能電池板的傾斜面上，當太陽能電池板的傾斜角發生變化時，傾角傳感器可實時進行測量。在這一場景中，傾角傳感器的基本原理，可抽象性地簡化為一個質量塊和能對該質量塊進行固定軸向加速度測量的加速度傳感器，當發生傾斜時，其內部的質量塊M對垂直于傾斜面方向的傾角傳感器產生了隨傾斜角變化的力F1，由于質量塊是固定在垂直于傾斜面的軸向上的，所以，質量塊在此方向受力會達到平衡。

簡單分析可知，傳感器受到力F1與質量塊重力G之間的關系為：F1=G*cosθ。在這一關系式中，重力G和F1，分別可通過計算和測量得出，因此，能得到角度θ的大小。由于該角度和傾斜角大小相同，并隨傾斜角的變化而變化，故而θ即為傾斜角。

通常來說，太陽能光伏發電追日系統都會根據當地的經緯度，計算出當地一年中每一天太陽的方位和角度信息，并將信息儲存在電腦軟件中。這樣一來，就可以將傾角傳感器測得的電池板角度信息，與太陽的角度信息進行比對，進而得知將太陽能電池板的傾角調整到多少度最為合適了。

而判斷是否達到合適的角度，也是由傾角傳感器將調整后的角度測量出來，發送到相應的控制端，判斷是否繼續進行調整，直至調整完成。