空间太阳能电站光照分析与对日跟踪系统设计

摘要

空间太阳能电站是工作在地球同步轨道上,通过收集太阳能进行光电转换,最后通过激光或微波把能量传输到地面的一种载荷.由于地球自转和公转等因素的影响,空间太阳能电站与太阳之间角度时刻都在变化.为了提高空间太阳能电站的输出功率,太阳能电站会实时跟踪太阳的转动方向.为了实现空间太阳能电站高精度对日定向,本文首先分析了地球同步轨道上太阳在一年内的变化情况,然后根据分析结果设计了基于C8051F040芯片的高精度跟踪控制器.该控制器能够首先根据空间太阳能电站所处的时刻和所在的空间位置计算出当前太阳的大致位置,然后根据四象限光能传感器的输出信号计算出太阳的精确位置并根据结果进行调整.本系统地面试验效果良好,跟踪精度能够优于0.5％.