[实用新型]一种球面型太阳方位自动追踪仪

说明书

本实用新型涉及一种球面型太阳方位自动追踪仪和控制太阳能板转动的方法，属于人工智能控制领域。一种球面型太阳方位自动追踪仪，包括光照检测模块、电机控制模块、基座、立柱，光照检测模块上分布着太阳能电池片。该装置设计简单，光照追踪效果好，并且不受外部天气条件影响、地理位置变化影响，能够实现实时的太阳光追踪。使用上述装置控制太阳能板转动的方法如下，电机控制模块根据光照检测模块传输来的电流信号的大小判断太阳方位，然后控制转向电机驱动外部太阳能发电板机组转向电流信号排在首位的太阳能电池片的预设的太阳朝向方位，该方法实现了外部太阳能发电板机组的实时转向和转向的角度控制。

技术领域

本发明涉及一种球面型太阳方位自动追踪仪和控制太阳能板转动的方法，属于人工智能控制领域。

背景技术

随着环境保护、节能减排需求的不断发展，太阳能等清洁能源的利用越来越受到重视。目前的太阳能应用主要集中于发电、照明以及加热等领域，如太阳能路灯，太阳能热水器等。其核心部件是太阳能电池板，太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。在传统的太阳能采集装置中,以方位固定不变的电池板接收太阳能的装置居多，因此大多数情况下太阳能的利用率偏低。为了提高其利用率,出现了让太阳能电池板可以跟随太阳方位的改变而改变，即太阳能电池板追光装置。当前的太阳能电池板追光应用有以下几种模式：一是视日运动轨迹追踪模式，根据太阳运动周期规律提前设定好太阳能电池板的转动时钟，二是光电跟踪模式，三是视日运动轨迹追踪与光电跟踪相结合的追光模式。这几种模式目前都存在一些不足，限制了其广泛应用。其中视日运动轨迹追踪方式存在装置积累误差的问题，跟踪精度受到影响。光电跟踪方式容易受到外界环境，特别是杂光的影响，追光性能不稳定。视日运动轨迹追踪与光电跟踪相结合的方式，虽然能够一定程度的克服一种方式的不足，但系统实现较为复杂，成本较高，限制了其推广应用。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供了一种控制外部太阳能发电板机组自动随太阳转动的方法，并且还提供了上述方法用到的一种球面型太阳方位自动追踪控制仪。

为实现上述发明目的之一，技术方案如下：

一种球面型太阳方位自动追踪控制仪，包括光照检测模块、电机控制模块、基座、立柱，光照检测模块为1/4球体，球面均匀分布有若干等大小等形状的太阳能电池片，且每个所述太阳能电池片之间相互独立并分别与电机控制模块连接，另外，所述太阳能电池片安装于球面时，使得以球心为端点穿过每个所述独立太阳能电池片中心点的射线都垂直于对应的所述太阳能电池片；

所述光照检测模块通过立柱固定于基座上，并且所述基座于水平放置；

所述电机控制模块置于所述基座内部，并且与外部太阳能发电板机组的转向电机连接，同时，

所述电机控制模块内存储有每个所述独立太阳能电池片中心点以球心为原点的空间方位；

太阳光照射时，所述光照检测模块上的太阳能电池片将发出的电流信号分别传输给所述电机控制模块，所述电机控制模块根据传输来的电流大小控制外部太阳能发电板机组的转向电机转动，使得外部太阳能发电板机组追随太阳转动，即根据发出电流的大小按照从大到小的顺序对所有发出电流信号的太阳能电池片进行排序，找到电流信号排在首位的太阳能电池片，然后控制转向电机驱动外部太阳能发电板机组转向电流信号排在首位的太阳能电池片的预设的太阳朝向方位。

优选，所述光照检测模块上相互独立的太阳能电池片的形状和/或面积大小不等，但所述相互独立的太阳能电池片上分别安装电阻，使得所述各独立的太阳能电池片被太阳直射时输出等大小的标准电流，从而使得所述各独立的太阳能电池片发出的电流大小与其形状和/或面积大小无关，只与太阳照射角度有关，进而可以使得所述各独立的形状和/或面积大小不等太阳能电池片的形状或面积大小有所变化以适应所述光照检测模块的球面形状和布局。

优选，所述光照检测模块为半球体或球体。