[发明专利]一种高精度太阳光跟踪系统及其控制方法

权利要求书

1.一种高精度太阳光跟踪系统，其特征在于，包括底座(17)和固定在底座(17)上的支柱(16)，所述的支柱(16)上端固定设置有支撑平台(9)，所述的支撑平台(9)上设置有相互啮合的方位角大齿轮(6)和方位角小齿轮(8)，所述的方位角小齿轮(8)与方位角电机(7)连接，且所述的方位角大齿轮(6)固定套装在所述的方位角转轴(18)上；

所述的方位角转轴(18)上端连接有方位角旋转架(11)，所述的方位角旋转架(11)上部水平设置有高度角转轴(10)，所述的高度角转轴(10)穿过方位角旋转架(11)，高度角转轴(10)的两端分别安装有光伏组件(1)，所述的高度角转轴(10)上设置有相互啮合的高度角大齿轮(4)和高度角小齿轮(5)，所述的高度角大齿轮(4)固定套装在高度角转轴(10)上，所述的方位角旋转架(11)上设置有高度角电机(3)，所述的高度角电机(3)与高度角小齿轮(5)连接；

所述的支撑平台(9)上设置有方位角光栅尺(12)，在所述的方位角旋转架(11)的底部设置有方位角读数头(13)，所述的方位角光栅尺(12)为圆环形，所述的方位角读数头(13)的位置与方位角光栅尺(12)相对应相对应；所述的方位角旋转架(11)的侧面安装有高度角光栅尺(14)，所述的高度角光栅尺(14)为圆环状，其中心与高度角转轴的中心线重合；高度角读数头(15)设置在光伏组件(1)上与高度角光栅尺(14)相对应的位置。

2.根据权利要求1所述的一种高精度太阳光跟踪系统，其特征在于，所述支撑平台(9)为倒椎体结构。

3.根据权利要求1所述的一种高精度太阳光跟踪系统，其特征在于，所述光伏组件(1)为太阳能光伏板或者太阳能高倍聚光阵列镜或其他可以实现光电转换的组件。

4.根据权利要求1所述的一种高精度太阳光跟踪系统，其特征在于，还包括运动控制卡(19)，电机驱动器(20)，编码器(21)和工业控制计算机(22)；所述的工业控制计算机(22)分别与运动控制卡(19)、电机驱动器(20)、光电跟踪器(2)、高度角读数头(15)和方位角读数头(13)连接，所述的运动控制卡(19)和电机驱动器(20)连接，电机驱动器(20)与方位角电机(7)和高度角电机(3)分别连接，所述的电机驱动器还与编码器(21)连接，编码器(21)与方位角电机(7)和高度角电机(3)连接。

5.一种对权利要求1所述的高精度太阳光跟踪系统的控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，读取光伏组件(1)的位置信息：由工业控制计算机(22)向光电跟踪器(2)、方位角读数头(13)和高度角读数头(15)发出读取指令，光电跟踪器读取光伏组件的目标位置，由方位角读数头和高度角读数头读取光伏组件的当前位置；并将这两组数据输送至工业控制计算机(22)；

步骤2，位置判断，工控机将步骤1中得到的数据进行比对，从而将光伏组件的当前位置和目标位置进行比较，判断两者之间的关系，当两者读数一致，则表明光伏组件位置合适，不需要调节，此时返回步骤1；当两者读数不一致时，表明光伏组件的位置需要调节，此时进行步骤3；

步骤3，对光伏组件的位置进行调节，由工业控制计算机(22)向运动控制卡(19)发出调整指令，运动控制卡(19)发出调整指令给电机驱动器(20)，同时，编码器(21)将电机当前速度反馈给电机驱动器(21)，电机驱动器(21)处理该反馈信号后调整驱动电流，与运动控制卡发出的指令结合，对方位角电机(7)和高度角电机(3)进行控制，从而调节光伏组件的方位和高度，使电机更准确的按照指令以合适的速度和方向转动，完成调整后，转步骤1，从而连续的对高精度太阳光跟踪系统进行控制。