[实用新型]太阳能跟踪器的跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能领域，具体而言，涉及一种太阳能跟踪器的跟踪装置。

背景技术

传统的太阳能板是固定角度与方位的，这样不能充分有效地利用太阳能。如果太阳能板可以对太阳进行跟踪，保证太阳光的入射角度与太阳能板相垂直，则可以提高太阳能板的发电效率。太阳能跟踪器的出现很好的解决了上述问题，太阳跟踪器可以实现对太阳的跟踪，提高发电效率。

在现有的太阳能跟踪器中，主要有以下3种控制方式：

1）计算法：通过当地经纬度与时间，控制器计算出每一特定时间对应的角度，然后控制整个装置转动到合适的位置。控制器可以选用单片机、DSP或其他。

2）查表法：通过PC机计算特定时间太阳能板相对应的角度，将这些数据保存在控制器中，然后在这些特定的时间，控制整个装置转动到合适的位置。

3）传感器法：通过太阳传感器实时检测装置当前姿态与太阳入射角度的关系，持续调整装置的位置。

上述控制方法中，计算法与查表法为常用的方式，主要原理为通过控制器计算某一时刻的太阳方位角与太阳高度角，然后控制电机旋转到对应角度。这种控制方式的优点是方法简单，不受天气状况限制，但是其对机械的精度要求较高，系统控制精度较低。

上述传感器法主要是通过太阳角度传感器实时检测当前姿态对应的太阳方位角、太阳高度角与当前实际的太阳方位角、太阳高度角之间的差值，然后控制电机旋转逐渐缩小差值到允许误差范围内，即反馈的控制方法。这种控制方式的优点是对机械精度要求低，系统精度高，但是，这种方式的控制在阴天或多云等天气状况下系统不稳定，非常容易出现误动作。

现有技术中也有采用混合控制的方式，具体而言，在天气状况良好时系统采用传感器法控制，天气状况不好时系统采用计算法与查表法。这种混合控制的方式中决定系统工作在哪种控制方式的因素为：对太阳角度传感器返回的信号进行判定，如果传感器信号返回的信息为有光照，则采用传感器法涉及的控制方式，否则采用计算法或查表法涉及的控制方式。这种判定方式太过简单，存在以下几种情况可能会导致误判断：

1）传感器由于下雨进水等缘故坏了，发出错误的信号。传感器因为直接暴露在空气中，且需要有光学处理系统，密封性能相对较低，极易损坏。

2）传感器由于雨水或树叶附着在光学处理系统上，判断为有光照，采用传感器法涉及的控制方式，但是返回的数据存在很大误差。

3）传感器由于非太阳光照引发误动作。

可见，这种混合控制的太阳能跟踪器受环境影响较大，因而导致误差较大，系统不稳定。

针对相关技术中混合控制的太阳能跟踪器受环境影响较大而导致的系统不稳定的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种太阳能跟踪器的跟踪装置，以解决混合控制的太阳能跟踪器受环境影响较大而导致的系统不稳定的问题。

本实用新型提供了一种太阳能跟踪器的跟踪装置，该装置位于太阳能跟踪器内，包括：电机；控制器，与电机连接，用于根据当前时间参数和太阳能跟踪器所处的区域位置控制电机将太阳能跟踪器的太阳能板移动至第一位置；太阳角度传感器电路，与控制器连接，用于获取太阳角度参数以确定太阳能板的第二位置；比较电路，与控制器和太阳角度传感器电路连接，用于判断第二位置与第一位置对应的角度差是否在预定角度范围内；以及驱动器，与控制器、比较电路及电机连接，用于在判断出第二位置与第一位置对应的角度差在预定角度范围内时，驱动电机以第二位置对应的角度为准对第一位置对应的角度进行校正。

进一步地，控制器包括：时钟芯片，用于读取当前时间参数；存储器，用于存储太阳能跟踪器所处的区域位置的经纬度；以及计算电路，与时钟芯片和存储器连接，用于计算出在当前时间参数和当前位置的经纬度下太阳的第一方位角、第一高度角和第一入射光线以确定太阳能板的第一位置，其中，在第一位置，太阳能板与太阳第一入射光线垂直；

进一步地，太阳角度传感器电路包括：太阳角度传感器，用于获取检测到的太阳的第二方位角和第二高度角；计算模块，与太阳角度传感器相连接，用于根据获取的第二方位角和第二高度角确定太阳的第二入射光线以计算出太阳能板的第二位置，其中，在第二位置，太阳能板与第二入射光线垂直。

进一步地，比较电路包括：第一比较电路，用于判断第二位置与第一位置的水平方向对应的角度差是否在预定角度范围内；以及第二比较电路，用于判断第二位置与第一位置的竖直方向对应的角度差是否在预定角度范围内。