CN101499741A - 太阳能面板的可追日控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种太阳能面板的可追日控制方法,包含:在一控制器内将白天规划出多个时间单位,并依据各时间单位内的太阳移动轨迹,各自预设一组可朝向太阳的方位角及高度角;使用一装设于太阳能面板上的承架和可感测方位角及高度角的传感器,感测太阳能面板的方位角及高度角;使用控制器比对太阳能面板与目前时间单位的方位角及高度角;在方位角及高度角不相同时,令一双轴向驱动器驱动太阳能面板的承架运作至当前时间单位的方位角及高度角;在方位角、高度角相同时,令驱动器停止驱动太阳能面板的承架运作;据此,以达到可控制太阳能面板自动调整位置且与太阳光保持最佳位置,进而提升太阳能面板发电的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能面板的可追日控制方法,具体涉及一种控制太阳能面板自动朝向太阳方位的方法。
背景技术
传统上的太阳能面板装设在建筑物顶部或户外日照充足的位置,由太阳光的照射产生电能,用以补助供应公众场所或家庭的用电器的供电消耗,降低电力公司的供电量,进而节省用电成本。
上述太阳能面板一般是以平躺或略微倾斜的状态摆放在建筑物顶部或户外,让太阳能面板表面朝向上方或斜上方,使太阳能面板能得到一个方向上的太阳光较长时间的照射,但太阳光的照射角度会随着时间改变,所以传统的太阳能面板只能保持单一方向,无法在任何时间内均能得到太阳光充分的照射,造成发电的稳定差的问题。
目前应用较为先进的技术中,已见公开有一种可自动跟随太阳光照射角度摆动的太阳能面板,该太阳能面板装设在一承架上,且承架端侧装设有一双轴向驱动器,能带动承架和太阳能面板进行双轴向摆动,并由一控制器依据太阳光照射角度控制驱动器,以持续带动太阳能面板的表面摆动至朝向太阳;因此,可控制太阳能面板在任何时间内均能自动朝向太阳,以得到太阳光充分的照射。
可是上述太阳能面板的控制器,仅是依据太阳移动轨迹将太阳能面板驱动至大概朝向太阳的位置,使太阳能面板的表面与太阳之间未达到90度的夹角,故无法确保太阳能面板的表面能准确朝向太阳,同样会造成发电稳定性差的问题,需要加以改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种确保太阳能面板表面与太阳恒保持在90度的最佳受光角度,进而提升太阳能面板发电的稳定性的可追日控制的太阳能面板的可追日控制方法。
为达上述目的,本发明具体的内容为:
一种太阳能面板的可追日控制方法,包含:
在一控制器内将白天规划分出多个时间单位,并依据各时间单位内的太阳移动轨迹,各自预设一组可朝向太阳的方位角及高度角,与时间单位相搭配;
使用一装设在太阳能面板的承架和可感测方位角及高度角的传感器,感测太阳能面板的方位角及高度角,并将太阳能面板的方位角及高度角回传至控制器;
使用控制器将太阳能面板的方位角、高度角与目前时间单位的方位角、高度角进行比对;
在太阳能面板的方位角、高度角与目前时间单位的方位角、高度角不相同时,令一双轴向驱动器驱动太阳能面板的承架运作至目前时间单位的方位角及高度角;
在太阳能面板的方位角、高度角与目前时间单位的方位角、高度角相同时,令驱动器停止驱动太阳能面板的承架运作。
所述的太阳能面板的可追日控制方法,还包含:
在控制器内的最末组时间单位后默认一停止时间;控制器在停止时间时,令驱动器驱动太阳能面板的承架运作到第一组时间单位的方位角及高度角上。
其中时间单位依据太阳日的时间规划成365组。
其中各时间单位的可朝向太阳的方位角及高度角能控制太阳能面板的表面与太阳呈90度夹角的方位角及高度角。
其中传感器设于承架顶部、底部或一端侧表面。
其中传感器为电子罗盘或可反应方位角和高度角的译码器(ENCORDER)。
由上所述,本发明可随着太阳能面板及承架同步摆动的传感器,实时感测太阳能面板的表面目前所面对的方位角及高度角,并持续与控制器内预设的方位角及高度角进行比对,控制承架旋摆至让太阳能面板的方位角、高度角与控制器内预设的方位角及高度角相同为止,致使太阳能面板的表面与太阳保持在90度的最佳受光角度,进而提升太阳能面板发电的稳定性。
附图说明
图1:为本发明的实施环境的侧视图。
图2:为本发明的实施环境的俯视图。
图3:为多个时间单位内的太阳移动轨迹示意图。
图4:为时间单位及默认方位角α、高度角β的对照表。
图5:为本发明的追日控制方法的流程图。
图6:为图1的使用状态图。
图7:为图2的使用状态图。
具体实施方式
以下就本发明太阳能面板的可追日控制方法的所需实施结构组成及使用方法,配合附图以较佳实施例详细说明如下:
首观图1所示,为本发明可追日控制的太阳能面板和方法的实施环境的侧视图,并配合图2说明本发明的实施结构包含有一可装设太阳能面板1的承架2,且承架2端侧装设有一双轴向驱动器3,能带动承架2及太阳能面板1进行双轴向摆动(配合图6及图7所示),且驱动器3内设一控制器4,承架2顶部装设一可感测方位角及高度角的传感器5,能感测承架2和太阳能面板1的表面10面对太阳的方位角α和高度角β;该方位角α是正南方或正北方,向东或向西旋摆的角度;该高度角β是水平面向上旋摆的角度;该控制器4能控制驱动器3进行运作,并能接收传感器5感测的改变方位角α和高度角β的讯号。
此外,该传感器5a、5b亦可装设于承架2底部或一端侧表面,且传感器为市面购得的一种电子罗盘或一可反应方位角及高度角的译码器。
由上述构造可供据以实现本发明太阳能面板的追日控制方法,包含:
在该控制器4内将白天规划出多个时间单位t1、t2、t3、t4….tn(如图3所示),在本实施上可将时间单位依据太阳日的时间规划成365组,并依据各时间单位内的太阳移动轨迹6,各自预设一组可朝向太阳的方位角α及高度角β,与欲设多个单位时间的方位角及高度角71相搭配(如图4及图5所示);所述各时间单位t1、t2、t3、t4….tn的可朝向太阳的方位角α及高度角β,能控制太阳能面板1的表面10与太阳呈90度夹角。
使用该装设在太阳能面板1的承架2顶部的传感器5,感测目前太阳能面板1的方位角α及高度角β(电子罗盘感测方位角及高度角75)(如图5、图6及图7所示),并将太阳能面板1的方位角α及高度角β讯号回传至控制器4中;
使用控制器4将太阳能面板1的方位角α、高度角β与目前时间单位的方位角、高度角进行比对(控制比对方位角及高度角72)(如图5所示);以目前时间单位t1为例,预设的方位角为α1、高度角为β1(如图4所示),在太阳能面板1的方位角α、高度角β与目前时间单位t1的方位角α1、高度角β1不相同时,令该双轴向驱动器3驱动太阳能面板1的承架2进行双轴向运作(驱动器驱动太阳能面板的承架运作73)(如图5、图6及图7所示),以带动太阳能面板1旋摆至目前时间单位t1的方位角α1及高度角β1,并由承架2带动传感器5进行位移(太阳能面板的承架带动电子罗盘位移74);在太阳能面板1的方位角α、高度角β与目前时间单位t1的方位角α1、高度角β1相同时,令驱动器3停止驱动太阳能面板1的承架2运作(驱动器停止运作76)(如图5所示)。
当目前为时间单位t2时(如图4所示),由于太阳能面板1仍停留在时间单位t1的方位角α1及高度角β1,因此传感器5感测的方位角α1、高度角β1与目前时间单位t2的方位角α2、高度角β2不相同(如图5所示);此时,控制器4会再次控制太阳能面板1自方位角α1、高度角β1的位置,旋摆至方位角α2、高度角β2的位置;该控制器4会随着目前时间单位的推移,逐步控制太阳能面板1旋摆至控制器4内预设的方位角及高度角;据此,以确保太阳能面板1的表面10与太阳恒保持在90度的最佳受光角度,进而提升太阳能面板1发电的稳定性。
由上所述,本发明可随着太阳能面板1及承架2同步摆动的传感器5,实时感测太阳能面板1的表面10目前所面对的方位角α及高度角β,并持续与控制器4内预设的方位角及高度角进行比对,控制承架2旋摆至让太阳能面板1的方位角α、高度角β与控制器4内预设的方位角及高度角相同为止,致使太阳能面板1的表面10与太阳保持在90度的最佳受光角度。
除此之外,本发明还包含:
在控制器4内的最末组时间单位tn后默认一停止时间tn+1(如图4所示);该最末组时间单位tn为一天的中最后可接受太阳光照射的时间,即黄昏时分,该停止时间tn+1系为黄昏之后,即进入夜晚之时;使用控制器4在停止时间tn+1,令驱动器3驱动太阳能面板1的承架2运作至第一组时间单位t1的方位角α1及高度角β1(如图4所示),该第一组时间单位t1为一天中最先可接受太阳光照射的时间,即日出时分。
由上所述,太阳能面板1会保持在时间单位t1的方位角α1及高度角β1的位置直到黎明,以利于日出时接受太阳光照射。
本发明虽由前述实施例来描述,但仍可变化其形态与细节,在不脱离本发明的精神下制作。前述为本发明最合理的使用方法,仅为本发明可以具体实施的方式之一,但并不以此为限。
Claims (6)
1.一种太阳能面板的可追日控制方法,其特征在于,包含:
在一控制器内将白天规划分出多个时间单位,并依据各时间单位内的太阳移动轨迹,各自预设一组可朝向太阳的方位角及高度角,与时间单位相搭配;
使用一装设在太阳能面板的承架和可感测方位角及高度角的传感器,感测太阳能面板的方位角及高度角,并将太阳能面板的方位角及高度角回传至控制器;
使用控制器将太阳能面板的方位角、高度角与目前时间单位的方位角、高度角进行比对;
在太阳能面板的方位角、高度角与目前时间单位的方位角、高度角不相同时,令一双轴向驱动器驱动太阳能面板的承架运作至目前时间单位的方位角及高度角;
在太阳能面板的方位角、高度角与目前时间单位的方位角、高度角相同时,令驱动器停止驱动太阳能面板的承架运作。
2.如权利要求1所述的太阳能面板的可追日控制方法,其特征在于,还包含:
在控制器内的最末组时间单位后默认一停止时间;控制器在停止时间时,令驱动器驱动太阳能面板的承架运作到第一组时间单位的方位角及高度角上。
3.如权利要求1所述的太阳能面板的可追日控制方法,其特征在于,其中时间单位依据太阳日的时间规划成365组。
4.如权利要求1所述的太阳能面板的可追日控制方法,其特征在于,其中各时间单位的可朝向太阳的方位角及高度角能控制太阳能面板的表面与太阳呈90度夹角的方位角及高度角。
5.如权利要求1所述的太阳能面板的可追日控制方法,其特征在于,其中传感器设于承架顶部、底部或一端侧表面。
6.如权利要求1或5所述的太阳能面板的可追日控制方法,其特征在于,其中传感器为电子罗盘或可反应方位角和高度角的译码器(ENCORDER)。
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