3.控制部分
在本系统中，要根据即时时间进行太阳角度的运算，调整系统精确转向，因此要合理选用控制芯片完成此功能。
由于太阳的位置角度和时间有关，要对时间进行实时监控和有效读取，必须选取计时芯片完成此功能。在本系统中使用的时间芯片是8563，用来进行时间的控制。
在本系统中，考虑选用的控制核心为单片机。单片机将中央处理器、存储器、输入/输出接口电路以及定时器/计数器单元集成在一块芯片上，构成一个完整的计算机体系。单片机把各项功能部件都集成在一块芯片上，因此它的结构紧凑、超小型化、价格低廉、易于开发应用。本太阳能光伏发电系统的控制部分选用的AT89C51单片机。 4.贮能装置
本系统的制造目的是对太阳能进行采集，并加以利用，因此需要将太阳能电池组件产生的电能储存起来，用于其他耗电场合.蓄电池组是本太阳能光伏发电系统的贮能装置，它的作用是将太阳能电池方阵从太阳辐射能转换来的直流电转换为化学能贮存起来，以供应用。
蓄电池在太阳能光伏发电系统中的充电方式为：当太阳能电池板的电势大于蓄电池的电势时，电能充入蓄电池，蓄电池处于充电状态。当太阳能电池方阵不发电或电动势小于蓄电池电势时，由于阻塞二极管的作用，蓄电池不会通过太阳能电池方阵放电。
在本光伏发电系统中考虑使用的蓄电池可以选用铅酸蓄电池和碱性蓄电池。比对两种蓄电池的特点，铅酸蓄电池价格低廉，原材料易得，维护方便，原材料丰富，但体积较大。碱性蓄电池维护容易，寿命较长，结构坚固，不易损坏，但价格昂贵，制造工艺复杂。从技术和经济方面综合考虑，在本系统中贮能装置应采用铅酸蓄电池为宜。 5.逆变器
本系统能对太阳能量加以吸收和转化，并将其产生的电能贮存起来，但是因为铅酸蓄电池提供的是直流电，不能直接给交流用电器供电，普通的用电器的电压为220V交流电，因此必须采用逆变器将蓄电池的直流电转化为普通用电器可以使用的交流电。
逆变器是将直流电变换为交流电的电力变换装置，逆变器技术在电力电子技术中已经较为成熟。
作为在本太阳能光伏发电系统中应用的逆变器，要满足以下要求： 1）对输出功率和瞬时峰值的要求；
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2）对逆变器输出效率的要求； 3）对逆变器输出波形的要求； 4）对逆变器输入直流电压的要求。
逆变器与正变换正好相反，它使用具有开关特性的全控功率器件，通过一定的控制逻辑，由主控制电路周期性的对功率器件发出开关控制信号，再经变压器耦合升（降）压、整形滤波就可得到交流电。通过逆变器产生的交流电，就可以广泛应用于普通的交流用电器。 6.控制器
为了最大限度地利用蓄电池的性能和延长使用寿命，必须对它的充电条件加以规定和控制。无论太阳能光伏发电系统是大还是小，是简单还是复杂，充电控制器都必不可少。一个好的充电控制器能够有效地防止蓄电池过充电和深度放电，并使蓄电池使用达到最佳状态。
蓄电池充电控制通常是由控制电压或分并联调节器、串联调节器，齐纳二级管（硅稳压管），次级方阵开关调节器控制电流来完成的。一般而言，蓄电池充电方法有三种：恒流充电、恒压充电和恒功率充电，每种方法具有不同的电压和电流充电特性。光伏发电系统中，一般采用充电控制器来控制充电过程，并对过充电进行保护，最常用的充电控制器有：完全匹配系统、并联调节器、部，脉冲宽度调制（PWM）开关，脉冲充电电路。针对不同的光伏发电系统可以选用不同的充电控制器，主要考虑的因素是要尽可能的可靠、控制精度高及低成本。所用开关器件，可以是继电器，也可是MOS晶体管。但采用脉冲宽度调制型控制器，往往包含最大功率的跟踪功能，只能用MOS晶体管作为开关器件。此外，控制蓄电池的充电过程往往是通过控制蓄电池的端电压来实现的，因而光伏发电系统中的充电控制器又称为电压调节器。
控制器可分为并联控制器和串联控制器两种，本设计中选择并联控制方式。
（三） 太阳照射规律
1.地球围绕太阳的运行规律
众所周知 ，地球每天为围绕通过它本身南极和北极的“地轴”自西向东自转一周。每转一周为一昼夜，一昼夜又分为24h，所以地球每个小时自转15°。
地球除了自转外，还绕太阳循着偏心率很小的椭圆形轨道(黄道)上运行，称为“公转”，其周期为一年。地球的自转轴与公转运行的轨道面(黄道面)法线倾斜成23°27′
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的夹角，而且地球公转时其自转轴的方向始终不变，总是指向天球的北极。因此，地球处于运行轨道不同位置时，阳光投射到地球上的方向也就不同，形成地球四季的变化。
假设观察者位于地球北半球中纬度地区，我们可以对太阳在天球上的周年视运动情况做如下描述。
每年的春分日(3月12日)，太阳从赤道以南到达赤道(太阳的赤纬占?=0°)，地球北半球的天文春季开始。在周日视运动中，太阳出于正东而没于正西，白昼和黑夜等长。太阳在正午的高度等于90°-? (?为观察者当地的地理纬度)。春分过后，太阳的生落点逐日移向北方，白昼时间增长，黑夜时间缩短，正午时太阳的高度逐日增加。
夏至日(6月2日)，太阳正午高度达到最大值90°-?+23°27′，白昼最长，这时候地球北半球天文夏季开始。夏至过后，太阳正午高度逐日降低，同时白昼缩短，太阳的升落又趋向正东和正西。
秋分日(9月23日)，太阳又从赤道以北到达赤道(太阳的赤纬?=0°)，地球北半球的天文秋季开始。在周日视运动中，太阳多出于正东而没于正西，白昼和黑夜等长。
秋分过后，太阳的生落点逐日移向南方，白昼时间缩短，黑夜时间增长，正午时候太阳的高度逐日降低。冬至日(12月2日)，太阳正午高度达最小值90°-?-23°27′，黑夜最长，这时地球北半球天文冬季开始。冬至过后，太阳正午高度逐日升高，同时白昼增长，太阳的升落又趋向正东和正西，直到春分日(3月21日)太阳从赤道以南到达赤道。 2.太阳高度角和方位角的确定 （1）Coper方程
太阳光线与地球赤道面的交角就是太阳的赤纬角，以占表示。在一年中，太阳赤纬每天都在变化，但不超过士23°27′的范围。夏天最大变化到夏至日的+23°27′;冬季最小变化到冬至日的-23°27′.太阳赤纬随季节变化，按照Coper方程，
由式(41)计算
284?n?=23.45sin(360?365) (1.1)
式中，n为一年中的天数，如:在春分，n=81，则δ=0，自春分日起的第d天的太阳赤纬为:
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2?d?=23.45sin365 (1.2)
（2）太阳角的计算
?
如图1.15所示，指向太阳的向量S与天顶Z的夹角定义为天顶角，用?Z表示；向??量S与地平面的夹角定义为太阳高度角，用h表示；S在地面上的投影线与南北方向线
之间的夹角为太阳方位角，用?表示。太阳的时角用?表示，它定义为:在正午时?=0，每隔一个小时增加15°，上午为正，下午为负。
图1.15 太阳角的定义
1）太阳高度角
计算太阳高度角的表达式为
sinh=sin?sin?+cos?cos?cos? （1.3）
式中， ?沪为地理纬度；?占为太阳赤纬；?口为太阳时角。
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正午时 ，?=0，cos?=1，(4.3)式可以简化为： sinh=sin?sin?+cos?cos?=cos(?-?) 因为，cos（?-?）=sin[90士（?-?）]，所以 sinh=sin[90土（?-?）] （1.4） 正午时，若太阳在天顶以南，即?>?，取 sinh=sin[90一（?-?）] 从而有，
h=90+?-? （1.5）
在南北回归线内，有时正午时太阳正对天顶，则有?=?，从而h=90°。 2）太阳方位角
太阳方位角按下式计算，
sinhsin??sin?cos?=
coshcos? (1.6)
也可用下式计算，
cos?sin?sin?=
cosh (1.7)
根据地里纬度，太阳赤纬以及观测时间，利用式(4.6)或者式(4.7)中的任意一个可以求出任何地区，任何季节某一时刻的太阳方位角。
3）日照时间
太阳在地平线的出没瞬间，其太阳高度角h=0。若不考虑地表曲率及大气折射的 影响，根据式(4.3)，可得出日出日没时角表达式
??θ=-tantan (1.8) ?式中θ-日出或日没时角，以度表示，正为日没时角;负为日出时角。对于北半球，cos?当-1?- tan?tan??+1，解式(1.8)，有
?
??θ=arccos(-tantan) (1.9)
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