[发明专利]一种分布感测光伏板追日系统

说明书

本发明属于传感器技术领域，涉及一种分布感测光伏板追日系统，包括至少三个独立设置的球形传感器、矢量拟合器、至少一个光伏板以及方向调节器；其中，矢量拟合器根据球形传感器输出的光线入射矢量以及球形传感器位置关系，获得光伏板的高度角，根据光伏板的高度角获得光伏板的方位角；方向调节器根据方位角以及高度角控制光伏板的方向。根据本发明实施例的分布感测光伏板追日系统可实现实时、准确、完整的太阳位置跟踪，解决了现有传感器精度不足、存在捕光死角的缺陷，同时，极大地减少了传感器的使用数量，降低光伏板的调解频率及超调问题，降低建造、维修成本。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，涉及一种分布感测光伏板追日系统。

背景技术

太阳能是目前受到重视的绿色能源，各种太阳能收集技术和设备越来越多地被投入使用，同时也出现了各种追日装置，通过跟踪太阳使接收器的接收效率大大提高，进而提高了太阳能装置的太阳能利用率，在太阳光追踪技术中通常都会采用传感器来感测太阳光。

目前，现有的传感器感测系统中，大部分采用单板追踪的方式，即每个光伏板上均会安装传感器，通过在传感器四周固定了由感光材料制作成的检测器件，通过检测器件的变化可以获得光线变化的信息，传感器固定于太阳光接收装置上并及时传输给数据处理器，从而获得追日系统误差信息，配合适当的控制器使太阳能接收设备跟随太阳运动。

一方面，传感器毕竟只是光伏发电系统组成部分中一个小的感测单元，而现有感测系统会因为光伏板数量增加而使用更多的传感器，变得过于复杂、数量多、占空间。同时在分布式光伏发电厂中会出现制造组装麻烦、成本高等问题，在地理位置不太平整处更是组装困难和不易于后期维护。

另一方面，现有传感器的捕光范围受到限制，存在捕光死角，分布于传感器四周的检测器件在接收感测光时使检测数据存在差异，同时不能得出准确的光线方向及直射点，使得输出准确度不够。

如何通过设计结构简单、能够实现同步追踪的传感器组成不占空间、容易组装的感测系统，使其具有无死角、精度高的精准感测功能，使太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的接收装置，显著提高发电效率，同时降低追日系统的成本和维护难度，成为急需解决的技术问题。

发明内容

为了现有技术的不足，本发明提出一种分布感测光伏板追日系统。

根据本发明的一方面，根据本发明实施例的一种分布感测光伏板追日系统，包括至少三个独立设置的球形传感器、矢量拟合器、至少一个光伏板以及方向调节器；其中，矢量拟合器根据球形传感器输出的光线入射矢量以及球形传感器位置关系，获得光伏板的高度角，根据光伏板的高度角获得光伏板的方位角；方向调节器根据方位角以及高度角控制光伏板(以下也可称作“太阳能发电板”)的方向。

根据本发明的示例性实施例，球形传感器包括内球体、均匀分布在内球体表面的多个光学传感器、选择器、面拟合器以及光线入射矢量生成器；其中，选择器根据光学传感器的检测值选择光学传感器，面拟合器根据选择器选择的光学传感器拟合与光线入射矢量垂直的面，光线入射矢量生成器根据面拟合器的输出生成光线入射矢量。

根据本发明的示例性实施例，内球体外侧设有透明保护罩。

根据本发明的示例性实施例，所述光学传感器为光敏电阻。

根据本发明的示例性实施例，所述选择器为CD4051选择器。

根据本发明的示例性实施例，球形传感器还包括球体支撑柱、主控盒以及固定底座，其中，球体支撑柱设置在内球体下方，主控盒设置在球体支撑柱下方，固定底座设置在主控盒的周围。

根据本发明的示例性实施例，方向调节器为减速电机。