[发明专利]一种太阳能电池板追踪太阳的方法与装置

说明书

技术领域

本发明属电子信息技术领域，涉及一种太阳能电池板追踪太阳的方法与装置。

背景技术

人类对自然能源的开发已经从过去对石油、煤炭的开发进入了一个新的时期，即以太阳能、风能等可再生能源为主的新能源时期。西方、日本等发达国家已经将太阳能发电在其国内普及，但固定的电池板收集太阳能的效率有待提高，因此，发明一种高效且稳固的太阳能电池板追光装置势在必行。

众所周知，现在的太阳能电池板大多是固定朝向一个方向的，因此太阳能的利用率较低。目前，也有人设计了太阳能跟踪器，但是设计复杂，抗干扰性差，且没有严格的科学论据来证明其追光效果，所以未能得到良好的普及。

如今，太阳能电池板逐渐成为一般住宅区、停车场顶棚、建筑物立面的标准配备，照射到屋顶上太阳能板的太阳能多寡，依太阳与太阳能板之间多形成仰角的正弦值大小而定。就是说，只有太阳能电池板的平面正对太阳，方能达到最佳的太阳能收集效果。据试验得知，相同条件下，采用太阳能追踪设备的发电量要比未采用的系统提高35%，因此，在太阳能利用中，有必要进行太阳追踪。

然而，传统的太阳追踪器有一些缺点：

1.因太阳能追踪器的功能限制，其安装环境较为恶劣，需承受室外多变的温度以及风霜雨雪，传统的光强传感器较为简单，只具备传感器功能，在温度变化时，测量精度会发生很大的变化。

2.传统太阳能追踪器的追光策略较为简单，只是靠感觉给出一个偏角或感光位置，因此，无法达到最佳的追光效果。

3.传统太阳能跟踪器所用光传感器不具备与光照强度的线性关系，只是近似的一种线性关系，因此，对测量结果有很大的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能电池板追踪太阳的方法与装置，该太阳能电池板追踪太阳的方法与装置追光精度高、易于实施。

发明的技术解决方案如下：

一种太阳能电池板追踪太阳的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：确定测试用光强传感器的最佳放置倾角：

将测试用光强传感器按照在测试板上，从测试板垂直于地平面开始，在东西方向或南北的竖直平面内转动180度，【采样频率理应为单片机AD口采样频率,当然是越快越好，但是，还要考虑到角度传感器的角度的读取速度，这两个数据是要相配合读取的。因此，综合考虑之后，采样频率选为1次/秒转动角度受到角度传感器的精度限制，本发明采用的是1度的角度传感器，因此，每次转动一度。（这里，每次的转动角度只可以增大，不能减小，但考虑到精度，最大不要超过5度）】记录转动过程中的光强值和对应的角度值，并对相邻项的光强值做差，得出差值最大的一个点，此点便是光强的跃变点，跃变点对应的角度便是测试用光强传感器的最佳放置倾角；并按照该最佳放置倾角固定测试用光强传感器；【只要将其放置在东西方向，便可得到东西的最佳角度；将其放置在南北方向，便可检测南北最佳角度。因此，只要做成活动的便可。】

步骤2：基于设置在平板上的检测用光强传感器，执行自动追光步骤，调整平板的倾角使得平板实时跟踪太阳：

检测用光强传感器包括分别设置在平板上的东边的检测用光强传感器Seast和西边的两组检测用光强传感器Swest，东边的检测用光强传感器Seast检测到的光强值为Eeast，西边的两组检测用光强传感器Swest检测到的光强值为Ewest；如果不满足ε₁<Eeast-Ewest<ε₂，【际运行时，欲达到最佳的追光效果，不是关于0对称的，是（0,35）这个区间，即（ε₁,ε₂）的确定。】则控制平板向Eeas和Ewest中光强值较大的方向偏转，并实时检测Eeast和Ewest，直到ε₁<Eeast-Ewest<ε₂,其中₁ε和ε₂,为预设的阈值，此时平板对应的东西方向的倾角即为平板实时跟踪太阳的东西方向倾角。【阈值，是要根据所在地区的不同而设置，需要在第一次安装本装置的时候检测，从而确定出阈值，阈值的不同，能够影响到追光的精度】

检测用光强传感器还包括分别设置在平板上的南边的检测用光强传感器Ssouth和北边的两组检测用光强传感器Snorth，南边的检测用光强传感器Ssouth检测到的光强值为Esouth，北边的两组检测用光强传感器Snorth检测到的光强值为Enorth；