[发明专利]对太阳进行跟踪的方法以及太阳跟踪器

说明书

技术领域

 本发明是涉及一种太阳能利用领域，特别是涉及一种对太阳进行跟踪的方法以及太阳跟踪器。

背景技术

在太阳能发电系统中，采用太阳跟踪器技术可以使太阳能电池板始终正对着太阳，这样就可以最大程度地获取太阳光能，提高发电效率。目前，应用最广泛的太阳跟踪方法有光电检测跟踪法和视日运动轨迹跟踪法。光电检测跟踪法是光电传感器实时检测出太阳位置与太阳能电池板角度的偏差，通过电机传动旋转太阳能电池板消除偏差来实现对太阳的跟踪，是一种闭环控制的跟踪法，精度比较高，但是由于要实时检测太阳位置并驱动电机，需要持续消耗电能，致使发电系统的效率降低。视日运动轨迹跟踪法是将太阳在某地某时的运动轨迹输入到控制系统中，控制系统按照当地当时的太阳运动轨迹，通过电机传动旋转太阳能电池板来跟踪太阳，是一种开环控制的跟踪法，其跟踪精度受安装地点经纬度检测及时间检测的精度影响较大，必需专业人员才能安装调试，而且安装后难以移动，因为不同的安装地点有不同的控制数据，在应用上受一定的局限。

发明内容

本发明的目的就是提供一种采用光电检测跟踪法，实时检测太阳位置，并可以实现间歇驱动，降低能耗，提高发电系统效率的对太阳进行跟踪的方法以及太阳跟踪器。

本发明的解决方案是这样的：

本发明的对太阳进行跟踪的方法，包括步骤：

（1）、太阳上偏、下偏的设定步骤：以正对太阳为标线设置隔光板，将太阳光分隔成上偏区域和下偏区域，在上偏区域、下偏区域设置分别设置光电池，使得太阳移动到上偏位置时，隔光板在上偏区域留下的阴影遮挡上偏区域的光电池，太阳移动到下偏位置时，隔光板在下偏区域留下的阴影遮挡下偏区域的光电池；

（2）、太阳左偏、右偏的设定步骤：以正对太阳为标线设置隔光板，将太阳光分隔成左偏区域和右偏区域，在左偏区域、右偏区域设置分别设置光电池，使得太阳移动到左偏位置时，隔光板在左偏区域留下的阴影遮挡左偏区域的光电池，太阳移动到右偏位置时，隔光板在右偏区域留下的阴影遮挡右偏区域的光电池；

（3）、信号放大处理步骤：包括：

对上偏区域和下偏区域内的光电池输出的信号进行放大，按公式：

V1＝Ua－Ub

对信号进行处理，输出处理后的电压V1；

对左偏区域和右偏区域内的光电池输出的信号进行放大，按公式：

V2＝Uc－Ud

对信号进行处理，输出处理后的电压V2；

（4）、伺服控制步骤：包括：

对V1进行正、负、零的伺服控制步骤：当伺服控制器接收到的V1为正时，输出信号控制伺服电机朝V1为零的方位旋转直到V1为零时停止，当伺服控制器接收到的V1为负时，输出信号控制伺服电机朝V1为零的方位旋转直到V1为零时停止，当伺服控制器接收到的V1为零时，不驱动伺服电机运转；

对V2进行正、负、零的伺服控制步骤：当伺服控制器接收到的V2为正时，输出信号控制伺服电机朝V2为零的方位旋转直到V2为零时停止，当伺服控制器接收到的V2为负时，输出信号控制伺服电机朝V2为零的方位旋转直到V2为零时停止，当伺服控制器接收到的V2为零时，不驱动伺服电机运转。

更具体的方法还包括：白天和晚上判断步骤：设定判定电压V4，将上偏区域、下偏区域、左偏区域、右偏区域的光电池输出的信号进行放大，按公式：

V3＝Ua＋Ub＋Uc＋Ud

进行处理；

将V4与V3进行比较，当V3≥V4时，设定为白天，当V3＜V4时，设定为晚上。

进一步的：还包括复位指令输出步骤：在符合晚上的设定条件时，伺服控制器输出复位指令给伺服驱动电路，驱动垂直伺服电机和水平伺服电机转动，使太阳能电池板支架返回到初始位置，此时太阳能电池板呈水平向上状态，传感器检测面垂直朝上，以备天亮时进行跟踪。

进一步的：还包括间歇驱动定精度跟踪步骤：将上偏区域、下偏区域、左偏区域、右偏区域设置的光电池分别划分为至少两个间隔区域，并按设定的区域将光电池的输出电压分成相应的电压分区，并设定太阳光阴影在间隔区域内偏移时伺服控制器不进行跟踪，一旦太阳光阴影进入或者离开间隔区域时伺服控制器才进行跟踪的间歇跟踪方式。

进一步的：还包括间歇伺服驱动跟踪步骤：设定伺服控制器按光电池划分的间隔区域进行判断，在隔光板的阴影处于同一区域时伺服控制器不输出驱动指令，在隔光板的阴影进入不同区域时伺服控制器输出驱动指令。