[发明专利]一种单轴追踪式光伏系统

权利要求书

1.一种单轴追踪式光伏系统，用以通过控制电动推杆对光伏板进行东西向追日，其特征在于：具有控制盒、驱动盒，所述控制盒连接所述驱动盒，所述驱动盒通过电动推杆驱动连接光伏板，所述控制盒具有风力计、光强传感器、角度传感器、GPS，所述驱动盒具有马达、霍尔传感器、角度传感器，所述控制盒设有阴影回避逻辑，所述阴影回避逻辑具有以下步骤：

S1,把光伏板架设的结构尺寸预先输入，进行统一参数的配置：其中，D为光伏板东西方向的长度，Δδ为光伏板的水平状态下的高度差，M为两个光伏板水平状态下之间的间隙，∠A为光伏板东西方向的倾角，∠B为太阳光东西分量与水平面之间的夹角；

S2,从GPS实时获取经度、纬度、标准时间，并根据GPS，参考天文资讯推算实时太阳位置，计算出太阳的实时高度角α和方位角β，以及当天的日出时间和日落时间；

S3,根据公式计算后一排光伏板上的影长Lx，影长Lx的公式为

尺寸单位-米；

S4，结合实时太阳位置和影长Lx转动前后排光伏板的倾角，躲避阴影后进行正常追日。

2.根据权利要求1所述的一种单轴追踪式光伏系统，其特征在于：S4中，前后排光伏板使用同一阴影回避逻辑，通过计算发明阴影遮挡的时间点a和b，其中a为上午时间节点，b为下午时间节点，令影长Lx＝0，此时光伏板A的倾角即为阴影回避后的最大光伏板倾角，令f＝tgB，x＝sinA，对x做反正弦求解，计算得到阴影回避后的光伏板倾角A＝arcsinx，在日出到a以及b到日落这两个时间段内同时调整前后排的倾角，躲避阴影后进行正常追日，而a、b之间的时间段内正常追日。

3.根据权利要求1所述的一种单轴追踪式光伏系统，其特征在于：S4中，在会有阴影遮挡发生的时间段，前后排光伏板使用不同的追日倾角，前排的光伏板正常追日，而后排的光伏板回避转动倾角，躲避前排阴影后进行正常追日。

4.根据权利要求3所述的一种单轴追踪式光伏系统，其特征在于：所述后排的光伏板回避转动倾角设为θ，则阴影回避后的后排的光伏板倾角∠A1＝∠A-θ(0θA)，其中θ≥|A|時，取θ＝|A|。

5.根据权利要求1所述的一种单轴追踪式光伏系统，其特征在于：S4中，光伏板的倾角由角度传感器或电动推杆进行行程控制，其中角度传感器的控制优先级大于电动推杆的控制优先级；电动推杆的行程通过霍尔传感器计数计算得出。

6.根据权利要求5所述的一种单轴追踪式光伏系统，其特征在于：所述霍尔传感器的每个信号行程距离D_h，单位为mm/Pulse，霍尔传感器的信号个数为P_target，电动推杆的行程长度为ΔL，光伏板的倾角为∠A，P_target＝ΔL/D_h。

7.根据权利要求6所述的一种单轴追踪式光伏系统，其特征在于：所述光伏板的倾角∠A，水平为0，向东为负，向西为正。

8.根据权利要求1所述的一种单轴追踪式光伏系统，其特征在于：所述控制盒具有DC电源接口、GPS、马达控制接口、角度传感器接口、风力计接口、光传感器、RS485接口；所述驱动盒具有DC电源接口、马达控制接口、马达接口、含霍尔传感器接口、角度传感器接口。

9.根据权利要求1所述的一种单轴追踪式光伏系统，其特征在于：所述控制盒还包括阴晴天气判断逻辑，开机后，读取模拟型光感电压值U或数字型照度E，以10min为一周期T，以起始开始时每2s一次，共读取100次，周期内200s-600s无需采样读值，这100次中，U≥Uthreshold或E≥E threshold的总次数记作n2，n2≥20，判断为晴，否则为阴雨。

10.根据权利要求9所述的一种单轴追踪式光伏系统，其特征在于：在一周期T得到有天气变化时，需再次读取两个，共三个周期的状态，若三个周期相等，则进行天气模式切换。