提升發電效能 嵌入式讓太陽能追日系統更完善

這類預置調校角度範圍的追日系統設計，雖然較固定式的太陽能電池板架設方案所產出的電能更多，但實際上仍有其追日誤差範圍，而每片太陽能電池板的最佳發電面板傾角并不見得一致，也會有些微的小誤差存在，若使用一致性的太陽能電池板角度調校設計方案，可能會讓部分太陽能電池板的效益無法達到最大輸出。但預置追日角度的自動控制設計方案，因為基座設計結構較單純，追日系統設計方案簡潔、易維護，加上裝設資材成本相對較低，也不乏有業者採行。

以嵌入式系統整合追日基座 有效提升發電效能

另一種相對較全面的智慧追日系統，就比採用預置調校角度範圍的追日設計方案能榨出更多太陽能電池的發電效能！智慧型追日為採行單片或多片太陽能電池模組的整合可變接收日照角度基座設計，至于調校太陽能電池板日照接收角度的基座設計，就落在單片固定基座或是多片型態的整合基座上面，而追日的基座角度調校基礎為直接Real Time偵測位于基座上的單片、或多片太陽能電池來進行輸出與基座角度關係的分析比對，藉此取得最佳日照效果與主動變更基座角度的設計型態。

由于基座角度為隨時視發電狀態進行變更，即便是為了省電或是避免基座損耗採取每10或25分鐘進行基座角度主動調校，都至少會比預設基座調校角度範圍型態的追日系統，取得更精確、務實的最佳日照太陽能電池基座傾角設計。

一般太陽能電池的智慧型追日基座設計方案，需考量即時電池板的發電輸出檢測、電池板角度對照與控制基座傾角轉換與電池板輸出功率表現差異，為能快速產生參考數據，基本上為採行智慧型SoC平臺或是FPGA應用平臺為主，因為太陽能電池的追日系統，通常也是隨同太陽能電池基座設置在裝設環境下，也就是屋頂、空地等戶外空間，這類環境通常伴隨高溫、高潮溼等嚴苛條件，使用SoC或嵌入式應用平臺，可以達到較佳的系統運行穩定性，同時追日系統為使用太陽能發電自給自足，運算單元必須達到有效節能才能發揮追日系統提升整體發電量的實用效益。

另追日系統為了與太陽光日照方向同步移動，基本上為了節省驅動電能，基本上是不用採實時持續追蹤、同步移動，因為日照變化量過程還算緩和，基本上可以設定時間段的方式，採區段感測、分析、調整同步驅動角度后，再將基座角度鎖定，而不需時時同步驅動，以免將太陽能電池模組採集來的寶貴電能都在追日系統伺服機制上消耗掉了。

至于追日系統的可變角度基座的結構設計，一般是盡量減少伺服馬達的數量，因為馬達負載減少也相對代表耗能較低，但一般至少需要2組驅動馬達設計，搭配基座結構去進行叁維空間的傾角與方向變化，盡量讓日照充分投射于太陽能電池板表面，達到最大化的發電容量產出。

搭配輸出感測與關鍵感測器 讓智慧追日系統更完善

一般智慧型追日系統，可以在光伏電池材料本身的發電輸出，先并聯一組類比／數位（D/A）轉換器，將輸出之光電轉換之發電容量即時反饋給SoC或嵌入式系統中，作為追日分析之方位、角度最佳化計算基礎資訊，而在嵌入式系統即時找到最佳角度與日照方位時，追日系統隨即驅動伺服馬達進行基座的重定位，同時搭配輸出電能偵測回測確認基座已定位在最佳化之太陽能電池板角度上，讓太陽能電池板隨時處于最高效的發電狀態位置上。

同時，為了避免追日系統耗用過多電能，進行系統之輸出驗證與重定位上，基本上我們仍可先建立基礎的日照方位、角度最佳化歷史氣象資訊數據模型，讓追日系統可以在既定歷史數據模型上進行10~15%的最佳化追日基座微調最佳化驅動程序，避免智慧型追日系統持續不斷重新換算最佳追日角度、方位，讓基座反覆驅動、變更方位角度，徒增電能浪費。

同時，也是智慧追日系統本身的節能考量，在進行追日角度與方位換算時，智慧型追日系統也必須設置一容許範圍值，而不需為了追求輸出極大化而反覆進行驗證、變更基座角度／方位程序，同時利用前述搭配時間段的方式進行區段定位偵測，避免過度追求系統發電效能提升，反而讓追日系統成為太陽能發電機組的耗能問題。

另一方面，在追日系統也必須設置平衡感測器、追蹤感測器，平衡