[发明专利]以DSP作为中央处理单元的平单轴太阳跟踪系统及跟踪方法

说明书

本发明公开了一种以DSP作为中央处理单元的平单轴太阳跟踪系统及跟踪方法，所述跟踪系统包括指南针，用于测量平单轴的轴线与正北方向的夹角；倾角传感器，用于检测平单轴实时的角度；实时时钟单元，用于实时获取当地标准的时间；GPS单元，用于测量当地的纬度；信息收集单元，用于收集当地实时标准时间、纬度、夹角和平单轴实时的角度；DSP中央处理单元，用于根据信息收集单元收集的信息计算出太阳的实时方位以及平单轴需要转动的理论角度，并控制平单轴转动，直至倾角传感器检测的角度与理论角度相等。本发明通过计算太阳的实时方位，通过倾角传感器反馈校准平单轴的角度，保证实际旋转角度和理论计算一致，实现了太阳能的最大利用效率。

技术领域

本发明涉及一种以DSP作为中央处理单元的平单轴太阳跟踪系统及跟踪方法。

背景技术

在能源消耗量越来越大，传统能源日益枯竭的今天，人类对于新能源的渴求变得越来越强烈。寻找一种可再生并且环保的新能源来满足社会经济发展的需要成为世界范围关注的核心问题。

太阳能受到了世界各国广泛重视的主要原因为太阳能是一种新型的清洁能源，并且取之不尽用之不竭。但是目前的太阳能发电技术，其太阳能利用效率并不够理想。

发明内容

本发明为了克服上述的不足，提供了一种能够对太阳实时追踪的以DSP作为中央处理单元的平单轴太阳跟踪系统，包括

指南针，用于测量平单轴的轴线与正北方向的夹角；

倾角传感器，用于检测平单轴实时的角度；

实时时钟单元，用于实时获取当地标准的时间；

GPS单元，用于测量当地的纬度；

信息收集单元，用于收集实时时钟单元获取的当地标准时间、纬度，以及指南针测量的角度和倾角传感器检测的角度；

DSP中央处理单元，用于根据信息收集单元收集的信息计算出太阳的实时方位以及平单轴需要转动的理论角度，并控制平单轴转动，直至倾角传感器检测的角度与理论角度相等。

电源，用于给系统供电。

上述以DSP作为中央处理单元的平单轴太阳跟踪系统的跟踪方法，包括以下步骤：

(1)获取当地的纬度，平单轴的轴线与正北方向的夹角，并获取当地标准的实时时间，以及平单轴实时的角度；

(2)通过步骤(1)获取的实时时间计算出太阳当前的位置，并根据太阳当前位置计算出平单轴需要转动的理论角度；

(3)通过转动平单轴使步骤(1)获取的实时角度与步骤(2)计算的理论角度相等，以实现追日。

作为优选，步骤(2)计算平单轴需要转动的理论角度θ的方法为：S1、通过步骤(1)获取到的一年中日期的序号n，以计算式计算出太阳赤纬角δ；

S2、通过步骤(1)获取到的实时时间t’，设t’中午十二点为0，上午为负，下午为正，以公式t＝15t’计算出时角t，并通过获取的当地纬度φ，以计算式h＝arcsin(sinφsinδ+cosφcosδcost)计算出太阳高度角h；

S3、以计算式计算出太阳方位角γ；

S4、通过获取的平单轴的轴线与正北方向的夹角ψ，以计算式计算出平单轴跟踪光线阵列的理论转动角度θ。

本发明的有益效果是：

本发明通过计算太阳的实时方位，通过倾角传感器反馈校准平单轴的角度，保证实际旋转角度和理论计算一致，实现了太阳能的最大利用效率。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：