[发明专利]光伏电站用太阳识别装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳识别装置，特别涉及一种光伏电站用太阳识别装置，属于光伏发电跟踪系统领域。

背景技术

光伏发电公认为是未来重要的清洁发电方式之一，尽管其在发展过程中会遇到了各种问题，业界对其前景依然看好，光伏发电成本是制药其大规模发展应用的主要瓶颈之一，为了降低成本，业界采用了各种技术方式，如制造领域的工艺改进、电池片效率的提高、厚度的减薄等技术手段，这些手段着眼于降低光伏组件的成本，另一种方式是提高光伏模组的发电效率，如聚光式光伏发电系统、跟踪式光伏发电系统等，其中跟踪式光伏系统由于硬件投入少、便于实现等优点近年得到了广泛的应用，在跟踪式光伏发电系统中，太阳位置的识别是最为基础和关键的环节，这一系统如果不准确将无法实现系统发电的最大化，目前应用的太阳位置识别系统有几种方式，第一是光敏器件式，这种方式采用光敏器件直接探测太阳光的强度后通过传感器输送信号至控制器，由控制器驱动双轴跟踪器实现方位角和高度角的变化来跟踪太阳位置，这种方式结构简单、灵敏度高，但其准确性对气候依赖性高，在阴雨、雾、风沙情况下会出现较大的误差，有的学者提出一种鱼眼识别系统，这种系统利用图像识别技术从图像传感器形成的图像上寻找亮点作为定位的依据，这种系统工作简单，但需要大量的计算机图像处理技术，算法复杂，技术和分割的精度要求都较高，同样也会在阴雨、雾、风沙情况下会出现一定的误差，最为简单的一种方式是时钟识别法，这种方式根据光伏发电模组安装地理位置的纬度，根据地球与太阳之间的公转和自转旋转变化规律计算出太阳位置的高度角和方位角，植入计算机中对光伏发电模组进行控制，这种方法的是利用太阳物理学和地理信息得到太阳运动轨迹，编写相关软件计算，得出对应时刻的太阳位置，这种方式不需要额外增加硬件设备投入，但需要对于计算太阳位置的公式本身的计算误差、机械结构的精度误差以及整个跟踪过程中的积累误差加以及时的修正。目前光伏发电业内需要一种成本低廉、简单易行的太阳位置识别装置。

发明内容

本发明为提供一种光伏电站用太阳识别装置。

本发明所提供的光伏电站用太阳识别装置，包括系统计算机，在系统计算机中设置有根据光伏发电模组安装地的地理纬度采用时钟定位太阳位置的模块，设置有系统计算机控制的小型双轴跟踪器，小型双轴跟踪器上设置有方位角传感器和高度角传感器，小光伏组件设置在小型双轴跟踪器上，小光伏组件输出上设置有电量检测装置，电量检测装置联接在系统计算机上，系统计算机中设置小型双轴跟踪器控制模块，系统计算机首先驱动设置在小型双轴跟踪器上的小光伏组件至根据时钟定位的太阳位置进行一次定位，采集电量检测装置的电量数值，小型双轴跟踪器控制模块驱动小光伏组件分别在一次定位位置的高度角和方位角的±10°角内转动，系统计算机不断采集对应位置的电量检测装置的电量数值并与一次位置采集电量数值相比较，选择最大的电量数值对应的位置作为新的太阳位置供大型光伏发电模组采用，所述的小光伏组件与大型光伏发电模组所用的单个光伏组件相同，系统计算机首先驱动设置在小型双轴跟踪器上的小光伏组件至根据时钟定位的太阳位置进行一次定位，采集电量检测装置的电量数值，小型双轴跟踪器控制模块驱动小光伏组件分别在一次位置的高度角和方位角的±5°角内转动，系统计算机不断采集对应位置的电量检测装置的电量数值并与一次位置采集电量数值相比较，选择最大的电量数值对应的位置作为新的太阳位置供大型光伏发电模组采用。

 本发明所提供的光伏电站用太阳识别装置，首先采用时钟定位法对太阳位置进行一次定位，这种方式不需要硬件投入，只需根据当地的地理纬度编写相应的算法植入计算机控制模块即可实现，为消除时钟定位法的计算误差和系统累积误差，作为时钟定位方法的优化和发展，本发明直接采用小光伏组件在一次定位位置进行发电功能测试，记录其发电数值，然后驱动小光伏组件在一次定位的一定范围内位置变化获取其发电数值，采用最大的发电数值对应位置作为太阳位置供发电模组采用，也作为对时钟定位法的一种校准和优化，这种方式结果直接准确，由于小型二轴跟踪器体积小，运动灵活，所以这种方式硬件投入少，很容易在原来大型光伏跟踪系统的基础上增加和改造，这种方式定位太阳位置直接选取电量最大的位置，结果非常可靠，不用经过任何中间转换和计算，本发明结构简单，硬件投入有限，易于在大型光伏发电模组上推广应用。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式