[发明专利]一种太阳自动跟踪装置及控制方法

权利要求书

1.一种太阳自动跟踪装置，其特征在于：其包括太阳能板，所述太阳能板的一侧设有与所述太阳能板平行设置的追光器，所述太阳能板底部中心通过球铰固定设置在底座上，所述太阳能板底部以球铰为中心周向等距设有与其铰接的伸缩杆，所述底座上设有固定座，所述伸缩杆穿过所述固定座与位于所述固定座内的顶杆联动配合，所述顶杆内设有垂直所述伸缩杆设置的导线，且所述导线两端分别接电源的正负极，所述固定座内对称设有磁极，两个磁极之间形成可供顶杆轴向滑移的空间，通过通电导线在两个磁极之间产生的磁场的作用力，带动所述顶杆发生轴向位移，从而使得太阳能板根据所述追光器获取的太阳光入射角度调节自身角度。

2.根据权利要求1所述的太阳自动跟踪装置，其特征在于：所述伸缩杆的一侧设有齿，所述固定座内对应设有棘轮机构，所述棘轮机构包括棘轮和止回棘爪，所述止回棘爪的上端设有用于吸附所述止回棘爪的电磁铁。

3.根据权利要求1所述的太阳自动跟踪装置，其特征在于：所述固定座内设有容腔，所述磁极设置在容腔的两侧，且所述顶杆设置在两个磁极之间，且可随通电导线在两个磁极之间产生的磁场作用力的作用下发生轴向位移。

4.一种基于上述权利要求1至3任意一项所述的太阳自动跟踪装置的控制方法，其特征在于：其步骤如下：

（1）对太阳自动跟踪装置系统进行参数初始化，设置追光器的检测周期；

（2）按照太阳高度角和方位角的理论计算公式，估算当前位置和当前时间的太阳的高度角和方位角；

（3）根据理论计算所得到的太阳的高度角和方位角，控制器通过电源控制模块，对顶杆内垂直伸缩杆所设置的导线施加不同大小和不同方向的电流值，通电导线在磁场中产生的磁场作用力下使顶杆产生不同的位移，并带动伸缩杆所产生不同的伸缩量，调控太阳跟踪装置的姿态，使太阳能板与理论计算得到的太阳照射光线方向垂直；

（4）根据所设定的检测周期，当时间为检测时间时，通过追光器检测太阳光的入射角度，确定太阳的高度角和方位角；

（5）根据追光器所检测的太阳的高度角、方位角和太阳跟踪装置的当前姿态，计算各伸缩杆的伸缩量L_i，i =1,2,3；

（6）根据计算得到的各伸缩杆的伸缩量，控制器通过电源控制模块，对顶杆内的导线施加不同大小和不同方向的电流值，通电导线在磁场中产生的磁场作用力下使顶杆产生不同的位移，使各伸缩杆所产生伸缩量L_i（i =1,2,3），调节太阳跟踪装置的姿态，使太阳能板与太阳的照射光线方向保持垂直状态。