CN102621989A - 太阳追踪方法及太阳追踪系统装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种无需额外安装光传感器、计算太阳轨迹的公式及定时校正机械结构，便可持续追踪太阳位置的太阳追踪方法及太阳追踪系统装置，所述太阳追踪方法包括下列步骤：(A)改变太阳能电池装置的姿态，持续地配合最大功率追踪控制装置的功率组件的切换通过短路电流测量装置测量并记录短路电流、直接通过短路电流测量装置测量并记录短路电流或通过最大功率追踪控制装置的功率测量装置测量并记录输出功率；(B)运算被记录的短路电流或输出功率的最大值；以及(C)驱动马达驱动装置，调整太阳能电池装置的姿态至对应于此短路电流或输出功率的最大值的姿态。

Description

太阳追踪方法及太阳追踪系统装置

技术领域

本发明是关于一种太阳追踪方法与太阳追踪系统装置，尤指一种无需额外安装一光传感器，亦无需计算太阳轨迹的公式，更无需定时校正其机械结构，且也无需被精密地初始安装，便可持续地追踪到太阳的位置的太阳追踪方法与太阳追踪系统装置。

背景技术

目前，已知的太阳能发电系统中，聚光型太阳能发电系统(ConcentratedPhotovoltaic，CPV)可透过光学组件将阳光聚焦在太阳电池上，减少太阳电池的使用面积，降低发电成本。然而也因此使聚光型太阳能发电系统对入射光的角度十分敏感。高聚光系统(聚光率大于500倍)的太阳电池面积又进一步地缩小，故聚光模块可容忍的追踪器偏差角度也随之遽减，因此追踪器精确度就更显其重要性。为了让阳光能正确聚焦在太阳电池上，需要搭配太阳追踪器使聚光模块的光轴正对太阳。

在聚光型太阳能发电系统中，太阳追踪器通常需要搭配传感器来运作。太阳追日传感器一般是利用多个感测组件其安装位置的不同及配合阴影柱，使传感器受光不均匀而产生不同大小的电压输出，并由其电压大小来判断最强光线的方位。在市面上，光感测组件的种类非常的多，例如有光导体、光二极管、光敏晶体管及太阳电池等等，该光感测组件主要是依太阳照射到传感器的太阳光强度，而可得到对应的短路电流。太阳光强度越大，短路电流亦越大。再将该短路电流以电压的型式输出。

请参阅图1，其是已知的太阳追踪系统装置的外观示意图。其中，已知的太阳追踪系统装置为一聚光型太阳能电池系统(CPV)，且包含一太阳能电池装置11、一姿态控制装置12、一光传感器装置13及一微处理器装置14，且微处理器装置14是分别耦合至姿态控制装置12、光传感器装置13。其中，姿态控制装置12具有一方位角控制单元121及一仰角控制单元122，以改变太阳能电池装置11的姿态(包含一方位角及一仰角)。

当已知的太阳追踪系统装置运作时，其光传感器装置13持续地感测照射至其上的光强度，而其微处理器装置14便依据光传感器装置13的感测结果，驱动一马达驱动装置，以驱动一姿态控制装置中的马达，通过此姿态控制装置12以调整太阳能电池装置11及光传感器装置13的姿态。然而，安装光传感器装置需花费相当长的时间作初始校正，以使当太阳能电池装置11正对太阳时，光传感器装置13所具的四个(或多个)光传感器的输出电压或电流为完全相同。

而且，当已知的太阳追踪系统装置运作一段时间后，其机械结构难免会因风吹雨打而有所受损、松脱或变形，造成介于其光传感器装置13与太阳能电池装置11之间的相对位置关系有所改变，或光传感器装置13所具的光传感器因长期日照老化，皆会导致当光传感器装置13感测到最大照度的光源(如追踪到太阳的位置)时，太阳能电池装置11却非位于一可接受到最大照度的光源的姿态，造成已知的太阳追踪系统装置的发电效率比刚安装完成时显著地降低。

为此，业界便需要定时地校正已知的太阳追踪系统装置的机械结构，使介于其光传感器装置13与太阳能电池装置11之间的相对位置关系回归到初始设定状态。但是，这会造成已知的太阳能电池系统的维护费用增加，以及维护人员的困扰。

另一方面，亦有已知的太阳追踪系统装置是使用内容复杂的太阳公式推算出太阳的位置，再调整其太阳能电池装置至一对应至此推算出的太阳位置的姿态。可是，此推算追踪方式要能成功，先决要件是其起始位置要非常精确，否则起步位置一发生错误，后续推算出来的位置自然就连带错误。为此，造成已知的太阳追踪系统装置必须精密地初始安装，且其设置位置亦必须精密地定位，造成已知的太阳追踪系统装置的安装费用增加。

因此，业界需要一种无需额外安装一光传感器，亦无需计算太阳轨迹的公式，更无需定时校正其机械结构，且也无需被精密地初始安装，便可持续地追踪到太阳的位置的太阳追踪方法与太阳追踪系统装置。

又已知的太阳能发电系统为了达到最大的输出功率，一般皆会装置有最大功率点追踪(maximum power point tracking MPPT)装置。该最大功率点追踪装置包含有一升压电路或升降压电路。要达到最大功率时，需测量电压及电流或功率以作为回馈(feedback)讯号，以控制一升压电路或升降压电路中功率晶体的切换，使太阳能电池模块在各种照度及负载情况之下，经由光电转换之后皆可产生最大功率输出。而当太阳能正对太阳时其电池模块的短路电流或功率输出亦是最大值。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种太阳追踪方法，以使太阳追踪系统装置无需额外安装光传感器，亦无需计算太阳轨迹的公式，更无需定时校正机械结构，便可持续地追踪到太阳的位置。

本发明的另一目的是在提供一种太阳追踪系统装置，以使其无需被精密地初始安装，且无需额外安装光传感器，亦无需计算太阳轨迹的公式，更无需定时校正其机械结构，便可持续地追踪到太阳的位置。

为达成上述目的，本发明的太阳追踪方法，是应用于太阳追踪系统装置，且太阳追踪系统装置包含太阳能电池装置、姿态控制装置、短路电流测量装置、最大功率追踪控制装置、马达驱动装置及微处理器装置，最大功率追踪控制装置并至少具有功率组件，方法包括下列步骤：(A)驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置改变太阳能电池装置的姿态，且于太阳能电池装置的姿态改变时，持续地配合最大功率追踪控制装置的功率组件的切换，通过短路电流测量装置测量并记录太阳能电池装置的短路电流；(B)通过微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的最大值；以及(C)驱动马达驱动装置，以通过姿态控制装置将太阳能电池装置的姿态调整至对应于短路电流最大值的姿态。

本发明的太阳追踪方法，是应用于太阳追踪系统装置，且太阳追踪系统装置包含太阳能电池装置、姿态控制装置、短路电流测量装置、马达驱动装置及微处理器装置，方法系包括下列步骤：(A)驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置改变太阳能电池装置的姿态，且于太阳能电池装置的姿态改变时，通过短路电流测量装置直接测量并记录太阳能电池装置的短路电流；(B)通过微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的最大值；以及(C)驱动马达驱动装置，以通过姿态控制装置将太阳能电池装置的姿态调整至对应于短路电流最大值的姿态。

本发明的太阳追踪的方法，是应用于太阳追踪系统装置，且太阳追踪系统装置包含太阳能电池装置、姿态控制装置、最大功率追踪控制装置、马达驱动装置及微处理器装置，最大功率追踪控制装置并至少具有功率组件及电流、电压或功率测量装置，方法包括下列步骤：(A)驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置改变太阳能电池装置的姿态，且于太阳能电池装置的姿态改变时，通过最大功率追踪控制装置中的电流、电压或功率测量装置测量并记录太阳能电池装置输出的功率；(B)通过微处理器装置运算或比较出被记录的各功率中的最大值；以及(C)驱动马达驱动装置，以通过姿态控制装置将太阳能电池装置的姿态调整至对应于功率最大值的姿态。

为达成上述目的，本发明的太阳追踪系统装置，包括：太阳能电池装置，系具有多个太阳能电池单元；姿态控制装置，与太阳能电池装置结合，以控制太阳能电池装置的姿态；短路电流测量装置，与太阳能电池装置耦合，以测量太阳能电池装置的短路电流；最大功率追踪控制装置，与太阳能电池装置耦合，以追踪太阳能电池装置的最大功率；马达驱动装置，与姿态控制装置结合，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置而改变太阳能电池装置的姿态；以及微处理器装置，与短路电流测量装置、最大功率追踪控制装置及马达驱动装置耦合。其中，当太阳能电池装置运作时，微处理器装置驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置改变太阳能电池装置的姿态，且于太阳能电池装置的姿态改变时，持续地配合最大功率追踪控制装置的功率组件的切换，通过短路电流测量装置测量并记录太阳能电池装置的短路电流；微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的最大值，再驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置将太阳能电池装置的姿态调整至对应于短路电流最大值的姿态。

本发明的太阳追踪系统装置，包括：太阳能电池装置，具有多个太阳能电池单元；姿态控制装置，与太阳能电池装置结合，以控制太阳能电池装置的姿态；短路电流测量装置，与太阳能电池装置耦合，以测量太阳能电池装置的短路电流；马达驱动装置，与姿态控制装置结合，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置而改变太阳能电池装置的姿态；以及微处理器装置，与短路电流测量装置及马达驱动装置耦合。其中，当太阳能电池装置运作时，微处理器装置驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置改变太阳能电池装置的姿态，且于太阳能电池装置的姿态改变时，通过短路电流测量装置直接测量并记录太阳能电池装置的短路电流；微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的最大值，再驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置将太阳能电池装置的姿态调整至对应于短路电流最大值的姿态。

本发明的太阳追踪系统装置，包括：太阳能电池装置，具有多个太阳能电池单元；姿态控制装置，与太阳能电池装置结合，以控制太阳能电池装置的姿态；最大功率追踪控制装置，与太阳能电池装置耦合，以追踪太阳能电池装置的最大功率，最大功率追踪控制装置并至少具有功率组件及电流、电压或功率测量装置；马达驱动装置，与姿态控制装置结合，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置而改变太阳能电池装置的姿态；以及微处理器装置，与最大功率追踪控制装置及马达驱动装置耦合。其中，当太阳能电池装置运作时，微处理器装置驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置改变太阳能电池装置的姿态；通过最大功率追踪控制装置中的电流、电压或功率测量装置测量并记录太阳能电池装置输出的功率；微处理器装置运算或比较出被记录的各功率中的最大值，再驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置将太阳能电池装置的姿态调整至对应于功率最大值的姿态。

因此，由于一旦照射至太阳能电池装置的光线的照度发生变化时，太阳能电池装置的短路电流的数值便会对应地改变(即其短路电流的数值会对应于太阳能电池装置所接收的光线照度的数值)，或最大功率追踪控制装置中的电流、电压或功率测量装置测量的功率便会对应地改变(即其短路电流的数值会对应于太阳能电池装置所接收的光线照度的数值)，所以本发明的太阳追踪方法可通过监控应用本发明的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置的太阳能电池装置的短路电流数值变化的方式或最大功率追踪控制装置中的功率数值变化的方式，使得其微处理器装置对应地驱动其马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过其姿态控制装置改变其太阳能电池装置的姿态，直到对应于短路电流最大值或功率最大值的姿态。

而且，一般而言，此对应于短路电流最大值或功率最大值的姿态即为前述的太阳追踪系统装置的太阳能电池装置可接受到最大照度的太阳光源的姿态。所以，本发明的太阳追踪方法可使应用本发明的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置随时地追踪太阳的位置，并让其太阳能电池装置能持续地处于可接受到最大照度的太阳光源的姿态。也就是说，应用本发明的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置无需额外安装光传感器，亦无需计算太阳轨迹的公式，更无需定时校正其机械结构，便可持续地追踪到太阳的位置。

另一方面，如前所述，本发明的太阳追踪系统装置确可使其太阳能电池装置能持续地处于可接受到最大照度的太阳光源的姿态。所以，本发明的太阳追踪系统装置无需被精密地初始安装，且无需额外安装光传感器，亦无需计算太阳轨迹的公式，更无需定时校正其机械结构，便可持续地追踪到太阳的位置。

但一般而言，当太阳追踪系统装置运作时，若直接测量其太阳能电池装置的输出电流，则因此输出电流会随着负载的大小而有所变化，故对于此输出电流的数值的记录并无法作为判断太阳能电池装置(即其所具的多个太阳能电池单元，如聚光型太阳能电池单元或高聚光型太阳能电池单元)是否已正对着太阳(即是否追踪到太阳的位置)。又若直接将前述的太阳能电池装置的电路形成短路，借以测量其短路电流的数值，此一短路举动则可能会影响到由负载所输出的输出电流的数值，进而可能影响到太阳能电池装置的发电效率。

因此，本发明的技术特征主要是在于借助太阳能电池装置运作时所需执行的最大功率追踪程序，且执行此最大功率追踪程序时需使用至少一晶体管进行电压升降的道理，利用与太阳能电池装置及最大功率追踪控制装置耦合的短路电流测量装置，以在最大功率追踪控制装置的功率组件切换时，适时地测量太阳能电池装置的短路电流。如此，不但可达到追踪太阳位置的目的，且不会影响到由负载所输出的输出电流的数值及太阳能电池装置的发电效率。一般而言，前述的功率组件可为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、功率晶体管及绝缘栅双极晶体管(IGBT)等。

本发明的技术的另一特征主要是在于借助太阳能电池装置运作时，通过短路电流测量装置中的功率组件切换时，适时地测量太阳能电池装置的短路电流。该功率组件在常态时为开路状态，当要测量短路电流时该功率组件才进行切换，其切换频率相当快，例如可为每秒一千次以上，在功率组件形成闭路的短暂时间，测量太阳能电池装置的短路电流。如此，不但可达到追踪太阳位置的目的，且几乎不会影响到由负载所输出的输出电流的数值及太阳能电池装置的发电效率。一般而言，前述的功率组件可为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、功率晶体管及绝缘栅双极晶体管(IGBT)等。

本发明的技术另一特征主要是在于借助太阳能电池装置运作时所需执行的最大功率追踪程序，且执行此最大功率追踪程序时需测量太阳能电池装置的功率。如此，不但可达到追踪太阳位置的目的，且不会影响到由负载所输出的输出电流的数值及太阳能电池装置的发电效率。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是已知的太阳追踪系统装置的外观示意图；

图2是显示在一固定的温度环境下，一太阳能电池装置的输出电流与电压之间关系的示意图；

图3A至图3C为本发明的不同实施例中，太阳追踪方法的流程示意图；

图4A至图4C分别为对应应用图3A至图3C的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置的方块示意图；

图5是显示一应用 本发明的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置的太阳能电池装置、短路电流测量装置及最大功率追踪控制装置的耦合关系与组成的示意图；

图6是本发明的太阳追踪方法的步骤A所依据的搜寻规则的流程示意图；

图7是执行完图6所示的搜寻规则后，接续执行的小范围搜寻的流程示意图；

图8是本发明的太阳追踪系统装置的外观示意图；以及

图9是显示本发明的太阳追踪系统装置的太阳能电池装置、短路电流测量装置及最大功率追踪控制装置的耦合关系与组成的示意图。

【主要组件符号说明】

11、41、81：太阳能电池装置        12、42、82：姿态控制装置

13：光传感器装置                  14、46、86：微处理器装置

43、83：短路电流测量装置          44、84：最大功率追踪控制装置

45、85：马达驱动装置           47、87：电力调节器

48、88：负载                   121、821：方位角控制单元

122、822：仰角控制单元         431：第一切换功率组件

432：电流感测电路单元          441、841：升降压调整电路单元

442、842：电感                 443、843：电容

444、844：二极管               445、845：第二切换功率组件

811：太阳能电池单元            441、841：功率组件

具体实施方式

在一般应用于太阳能电池系统的最大功率点追踪(MPPT)技术中，其需通过电流及电压测量装置以测量电流及电压，进而进算出其功率。但其所测量到的电流是流经一电感的短路电流。虽然此流经电感的短路电流与太阳日照强度和追日角度偏差有一定的比例关系，但是，此短路电流的数值却也会受到负载和直流-直流转换器(DC-DC converter)所具的晶体管切换PWM的duty cycle的影响而有所变动。因此，一般最大功率追踪技术中所测量到的经过电感的短路电流，并无法被用于追踪太阳角度(即追踪太阳的位置)。

然而，在本发明的太阳追踪方法及太阳追踪系统装置中，其追踪太阳的位置所依据的短路电流(通过短路电流测量装置)是通过让太阳能电池装置的两端直接短路，所测量到的短路电流。所以，此短路电流并未流经任何电感。因此，在本发明的太阳追踪方法及太阳追踪系统装置中，此短路电流只会与太阳能电池装置所接受到的太阳光照度和追日角度偏差存有一定的比例关系，故可被用于追踪太阳角度(即追踪太阳的位置)。另本发明的太阳追踪方法及太阳追踪系统装置中，其追踪太阳的位置所依据的功率系最大功率追踪控制装置中的电流、电压或功率测量装置测量的功率。该功率与太阳光照度和追日角度偏差存有一定的比例关系，故亦可被用于追踪太阳角度(即追踪太阳的位置)。

请参阅图2，其是显示在一固定的温度环境下，太阳能电池装置的输出电流与电压之间关系的示意图。其中，图2中的不同曲线是分别代表在不同日照强度状况下，太阳能电池装置的输出电流与电压之间关系，其日照强度的大小分别是A＞B＞C＞D。此外，各曲线的电压为0处的电流数值，即为各曲线(对应于不同的日照强度)的短路电流的数值。

所以，从图2可轻易看出，一旦日照照度(例如来自太阳的光线)有所改变(如降低)，太阳能电池装置的短路电流便会对应地改变。例如，从曲线A上电压为零的点移动至曲线C上电压为零的点。意即，太阳能电池装置的短路电流的数值是与日照照度的大小呈正比关系。也就是说，一旦测量出短路电流的数值呈现一最大值时，此时太阳能电池装置的姿态便为可接受到最大日照强度的姿态。一般而言，此姿态即为正对太阳的位置的姿态。因此，本发明的太阳追踪方法及本发明的太阳追踪系统装置确实可通过记录太阳能电池装置的各短路电流的数值并找出短路电流最大值的方式，持续地追踪到太阳的位置。

请参阅图3A至图3C以及图4A至图4C，其中，图3A至图3C是本发明不同实施例中，太阳追踪方法的流程示意图，图4A至图4C则分别为对应应用图3A至图3C的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置的方块示意图。

于图3A所绘示的实施例的太阳追踪方法包括下列步骤：

(A)驱动此马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置改变太阳能电池装置的姿态，且于太阳能电池装置的姿态改变时，持续地配合此最大功率追踪控制装置的功率组件的切换，通过短路电流测量装置测量并记录此太阳能电池装置的短路电流；

(B)通过微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的最大值；以及

(C)驱动此马达驱动装置，以通过姿态控制装置将此太阳能电池装置的姿态调整至对应于此短路电流最大值的姿态。

此外，如图4A所示，应用图3A所示的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置则包含太阳能电池装置41、姿态控制装置42、短路电流测量装置43、最大功率追踪控制装置44、马达驱动装置45及微处理器装置46。而且，最大功率追踪控制装置44并至少具有功率组件441。

另一方面，如图5所示，其是显示应用本发明的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置的太阳能电池装置、短路电流测量装置及最大功率追踪控制装置的耦合关系与组成的示意图。其中，短路电流测量装置43至少具有第一切换功率组件431及电流感测电路单元432。最大功率追踪控制装置44则包括升降压调整电路单元441，且升降压调整电路单元441至少具有电感442、电容443、二极管444及第二切换功率组件445。

在本实施例中，短路电流测量装置43是与太阳能电池装置41耦合，最大功率追踪控制装置44是另与太阳能电池装置41耦合。除此之外，最大功率追踪控制装置44另与电力调节器(inverter)47及负载48耦合，以输出一个输出电流至负载48。而当本发明的太阳追踪方法运作时，短路电流测量装置43的第一切换功率组件431与最大功率追踪控制装置44的第二切换功率组件445是交替地呈现导通状态，以交替地测量太阳能电池装置41的短路电流及追踪太阳能电池装置41的最大功率。也就是说，当本发明的太阳追踪方法运作时，是配合太阳能电池装置41原本需执行的最大功率追踪控制的升降压程序，于最大功率追踪控制程序执行升降压的空档(即第二切换功率组件445呈开路的非导通状态时)，进行太阳能电池装置41的短路电流的测量(即第一切换功率组件431呈导通的闭路状态时)。

另一方面，当本发明的太阳追踪方法运作时，短路电流测量装置43的电流感测电路单元432是通过电阻法、霍尔组件法或CT法测量出太阳能电池装置41的短路电流。其中，电阻法为一般常用的方式，其原理为将待测的电流串联一极小的电阻，并测量电阻两端的电位差。接着，由电路学基本公式V＝IR可知电阻固定时电压与电流成正比，并通过此关系式可求得电流值。其优点为使用简单、适用于交、直流电流，缺点为不易与电流绝缘、输出电压小、插入损失大。

此外，电流互感(current transformer；CT)法的原理为将待测的导线通过一磁路，I₀使磁路产生磁场B，而磁场B又使磁路上的线圈产生感应电流，再以前述的电阻法测量此感应电流。不同的是以电阻法测量此感应电流不会因为串联电阻而影响到I₀，其优点为利用范围大、能绝缘、输出电压较大。至于霍尔组件法，其感测方式类似CT法，也是由待测的电流使磁路产生磁场，但不同的是，其磁路具有一间隙，且在间隙中放入霍尔组件并以产生的磁场使霍尔组件产生霍尔电压，进而获得待测电流值。

于图3B所绘示的实施例的太阳追踪方法包括下列步骤：(A)驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置改变太阳能电池装置的姿态，且于太阳能电池装置的姿态改变时，通过短路电流测量装置直接测量并记录太阳能电池装置的短路电流；(B)通过微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的最大值；以及(C)驱动马达驱动装置，以通过姿态控制装置将太阳能电池装置的姿态调整至对应于短路电流最大值的姿态。

绘示于图4B中的太阳追踪系统装置对应于图3B的太阳追踪方法。图4B中的太阳追踪系统装置可不考虑最大功率追踪控制装置44，而包含太阳能电池装置41、姿态控制装置42、短路电流测量装置43、马达驱动装置45及微处理器装置46。短路电流测量装置不需如图4A的实施例中与最大功率追踪控制装置44耦合。其中，短路电流测量装置43是至少具有如图5所示的第一切换功率组件431及电流感测电路单元432。在本实施例中，短路电流测量装置43是与太阳能电池装置41耦合，功率组件在常态时为开路状态，当本发明的太阳追踪方法运作时功率组件才进行切换，其切换频率相当快，例如可为每秒一千次以上，在功率组件形成闭路的短暂时间，测量太阳能电池装置的短路电流。

于图3C所绘示的实施例的太阳追踪方法包括下列步骤：(A)驱动马达驱动装置，以驱动姿态控制装置中的马达，通过姿态控制装置改变太阳能电池装置的姿态，且于太阳能电池装置的姿态改变时，通过最大功率追踪控制装置中的电流、电压或功率测量装置测量并记录太阳能电池装置输出的功率；(B)通过微处理器装置运算或比较出被记录的各功率中的一最大值；以及(C)驱动马达驱动装置，以通过姿态控制装置将太阳能电池装置的姿态调整至对应于功率最大值的姿态。

绘示于图4C中的太阳追踪系统装置对应于图3C的太阳追踪方法。图4C中的太阳追踪系统装置可不需短路电流测量装置的设置。其包含太阳能电池装置41、姿态控制装置42、最大功率追踪控制装置44、马达驱动装置45及微处理器装置46。最大功率追踪控制装置44可为升压电路或升降压电路。其中，最大功率追踪控制装置44包含电流、电压或功率测量装置以测量或计算出功率。

而在上述本发明的太阳追踪方法的步骤(A)中，是依据一搜寻规则改变太阳能电池装置41的姿态，且太阳能电池装置41的姿态包含一方位角及一仰角。在某些情况下，此搜寻规则可为人工智能算法，例如但不限定为模糊算法、蚂蚁算法、田口算法或遗传基因算法等已知的人工智能算法，在此不再加以赘述。但是，如第6图所示，在一般的情况下，本发明的太阳追踪方法的步骤(A)所依据的搜寻规则可包含下列步骤：

(A1)调整此太阳能电池装置的仰角至一固定角度；

(A2)调整此太阳能电池装置的方位角，使得此太阳能电池装置的方位角从一固定角度逐渐增加至另一固定角度；

(A3)调整此太阳能电池装置的方位角至一对应于此短路电流最大值或功率最大值的方位角；

(A4)调整此太阳能电池装置的仰角，使得此太阳能电池装置的仰角从一负角度逐渐增加至一正角度；以及

(A5)调整此太阳能电池装置的仰角至一对应于此短路电流最大值或功率最大值的仰角。

其中，前述的太阳能电池装置的仰角的可调整范围系由姿态控制装置所具的至少一极限开关的设置位置而被决定。此外，太阳能电池装置的方位角的可调整范围则由姿态控制装置所具的至少一极限开关的设置位置而被决定。

举例来说，当清晨刚启动应用本发明的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置时，由于尚未得到关于太阳的初始位置的信息，故需先执行大范围的搜寻，直到本发明的太阳追踪方法追踪到太阳的目前位置为止(即使得太阳追踪系统装置的太阳能电池装置正对太阳)。

此时，依据前述的搜寻规则的步骤(A1)，太阳能电池装置的仰角系被调整至一固定角度(如45度角)，而45度角系由一极限开关(如仰角极限开关)决定。接着，太阳能电池装置的方位角系朝向顺时针方向移动，以从一固定角度(如0度角)逐渐增加至另一固定角度(如360度角)，即步骤(A2)。同样地，前述的如0度角与360度角亦由另一极限开关(如方位角极限开关)决定。然而，需注意的是，在其它应用环境下，太阳能电池装置的方位角亦可朝向逆时针方向移动，以从一固定角度(如360度角)逐渐减少至另一固定角度(如0度角)。

随后，依据在前述的方位角改变过程中所记录到的各短路电流或功率的数值，将太阳能电池装置的方位角调整至一对应于一短路电流最大值或功率最大值的方位角，此时，太阳能电池装置的姿态的方位角便被暂时被固定，即步骤(A3)。

之后，再调整太阳能电池装置的仰角，使得太阳能电池装置的仰角从一负角度(如负80度角)逐渐增加至一正角度(如正80度角)，即步骤(A4)，而正80度角与负80度角亦由一极限开关(如仰角极限开关)决定。但需注意的是，在其它应用环境下，太阳能电池装置的仰角亦可以另一种方式改变，如从一正角度(如正80度角)逐渐减少至一负角度(如负80度角)。除此之外，前述的“正角度”及“负角度”并非仅能为前述的“正80度角”及“负80度角”，它们亦可为任何适当的角度值，如“正85度角”或“负20度角”等。

最后，依据在前述的仰改变过程中所记录到的各短路电流或功率的数值，将太阳能电池装置的仰角调整至一对应于一短路电流最大值或功率最大值的仰角，此时，太阳能电池装置的姿态的仰角便被暂时被固定，即步骤(A5)。

此时，太阳能电池装置的姿态(方位角及仰角)便大致确定，即太阳能电池装置已处于一大致正对于太阳的姿态。

需注意的是，在本具体实施例中，前述的方位角(如0度角0与360度角)及仰角的度数(如45度角、正80度角与负80度角)均是相对于一基准姿态而言。而且，在此基准姿态中，前述的方位角及仰角均被设定为零度角。除此之外，此基准姿态可由一使用者依其意愿配合硬件，如极限开关的数量及设置位置而自由地被设定。

然而，如图7所示，为了更精确地追踪太阳的位置(使得太阳能电池装置精确地对正于太阳)，本发明的太阳追踪方法并执行另一小范围的搜寻，其包括下列步骤：

(A6)使太阳能电池装置的方位角朝向顺时针方向移动，且于太阳能电池装置的方位角变化时，侦测短路电流或功率的数值是否降低；

(A7)使太阳能电池装置的方位角朝向逆时针方向移动，且于太阳能电池装置的方位角变化时，侦测短路电流或功率的数值是否降低；

(A8)将太阳能电池装置的方位角调整至另一对应于此短路电流最大值或功率最大值的方位角；

(A9)使太阳能电池装置的仰角朝向负角度的方向移动，且于太阳能电池装置的仰角变化时，侦测短路电流或功率的数值是否降低；

(A10)使太阳能电池装置的仰角朝向正角度的方向移动，且于太阳能电池装置的仰角变化时，侦测短路电流或功率的数值是否降低；以及

(A11)将太阳能电池装置的仰角调整至另一对应于此短路电流最大值或功率最大值的仰角。

如前所述，由于在执行完大范围的搜寻后，太阳能电池装置已处于一大致正对于太阳的姿态，所以不论太阳能电池装置的方位角(仰角)怎样变化，太阳能电池装置的短路电流或功率数值应该都会降低(因离开太阳能电池装置可接受最大日照强度的姿态)。然而，由于执行大范围搜寻需要搜寻整个空间(具有360度的方位角及160度的仰角)，故短路电流测量装置或功率测量装置于大范围搜寻时的分辨率一般都被设定至一较低的水平，以免耗费过多的时间于大范围搜寻上。

而也由于短路电流测量装置或功率测量装置的分辨率被设定至一较低的水平，故本发明的太阳追踪方法可能误判太阳能电池装置的某一姿态为一可接受最大日照强度的姿态。因此，为了平衡太阳追踪的精确度与需耗费的时间，本发明的太阳追踪方法便更包括了一小范围的搜寻，即图7所示的步骤(A6)～步骤(A11)。此时，由于所需搜寻的范围较小，顶多正负5度角，故即使将短路电流测量装置或功率测量装置的分辨率设定至一最高的水平，所需耗费的时间也仍在一可接受的范围之内。所以，经过执行完小范围搜寻之后，太阳能电池装置便处于一精确对正于太阳的位置，即本发明的太阳追踪方法可更精确地追踪到太阳的位置。

之后，随着时间经过，太阳的位置会逐渐改变(于天空中移动)，故每隔一特定时间间隔(如1分钟至10分钟)后，及/或每当所测量的最大短路电流或功率最大值降低至一比例时(如降低至95％)便需要重新追踪太阳的位置。为此，本发明的太阳追踪方法可还包括一步骤(D)，即于一特定时间间隔后，依据一搜寻规则改变太阳能电池装置的姿态。而且，于太阳能电池装置的姿态改变时，持续地通过短路电流测量装置测量并记录此太阳能电池装置的短路电流，以再次将太阳能电池装置的姿态调整至另一对应于此短路电流最大值的姿态。或持续地通过功率测量装置测量并记录此最大功率追踪装置的功率，以再次将太阳能电池装置的姿态调整至另一对应于此功率最大值的姿态。

而在本实施例中，前述的特定时间间隔可为3至10分钟。但如果需要更实时地追踪到太阳的位置，此特定时间间隔可缩短为1分钟或1分钟以内。此外，在执行小范围的搜寻的过程中，本发明的太阳追踪方法所依据的搜寻规则可为扰动观察法或人工智能算法，端看实际需求而定。

如图8所示，其是本发明的太阳追踪系统装置的外观示意图，其中，本发明的太阳追踪系统装置，包括：一太阳能电池装置81、一姿态控制装置82、一短路电流测量装置83、一最大功率追踪控制装置84、一马达驱动装置85以及一微处理器装置86。此外，太阳能电池装置81具有多个太阳能电池单元811，姿态控制装置82则与太阳能电池装置81结合，以控制太阳能电池装置81的姿态。另一方面，短路电流测量装置83是与太阳能电池装置81耦合，以测量太阳能电池装置81的一短路电流，最大功率追踪控制装置84则与太阳能电池装置81耦合，以追踪太阳能电池装置81的一最大功率。除此之外，马达驱动装置85是与姿态控制装置82结合，以驱动姿态控制装置82而改变太阳能电池装置81的姿态，微处理器装置86则与短路电流测量装置83、最大功率追踪控制装置84及马达驱动装置85耦合。

而当本发明的太阳能电池装置运作时，前述的微处理器装置86便驱动马达驱动装置85，以驱动姿态控制装置82中的马达，通过此姿态控制装置82改变太阳能电池装置81的姿态。而且，于太阳能电池装置81的姿态改变时，持续地配合最大功率追踪控制装置84的功率组件841的切换，通过短路电流测量装置83测量并记录太阳能电池装置81的一短路电流。随后，微处理器装置86运算出被记录的各短路电流中的一最大值，再驱动马达驱动装置85，以通过姿态控制装置82将太阳能电池装置81的姿态调整至一对应于此短路电流最大值的姿态。

在本发明的另一实施例中，短路电流测量装置83不与太阳能电池装置81耦合，当本发明的太阳追踪方法运作时功率组件才进行切换，其切换频率相当快，例如可为每秒一千次以上，在功率组件形成闭路的短暂时间，测量太阳能电池装置的短路电流，通过姿态控制装置82将太阳能电池装置81的姿态调整至对应于此短路电流最大值的姿态。

在本发明的又一实施例中，太阳追踪系统装置可不需一短路电流测量装置，而包含一太阳能电池装置81、一姿态控制装置82、最大功率追踪控制装置84、一马达驱动装置85及一微处理器装置86。最大功率装置84可为升压电路或升降压电路，并不限定于图8所示的电路。最大功率追踪控制装置84包含电流、电压或功率测量装置以测量或计算出功率，通过姿态控制装置82将太阳能电池装置81的姿态调整至对应于功率最大值的姿态。

而在某些应用环境下，本发明的太阳追踪系统装置可还包括一与微处理器装置86耦合的内存(如DRAM，图中未示)，以将太阳能电池装置81于不同姿态时的各短路电流数值储存于其中。如此，本发明的太阳追踪系统装置除了可进行太阳追踪程序以外，更可将一定时间区间(如1天或一周)内所有的各短路电流或功率数值记录取出，以供后续的分析使用。

在本实施例中，本发明的太阳追踪系统装置的太阳能电池装置所具有的多个太阳能电池单元811可为一般的太阳能电池单元(PV)或聚光型太阳能电池单元(CPV)或高聚光型太阳能电池单元(HCPV)，且姿态控制装置82则具有方位角控制单元821及一仰角控制单元822，此方位角控制单元821及仰角控制单元822主要包含马达(可为直流马达、交流同步马达、或步进马达)及其减速机构，以控制太阳能电池装置81的姿态(包含方位角及仰角)。另一方面，为了控制方位角控制单元821的移动行程，姿态控制装置82还包括方位角极限开关823。此外，为了控制仰角控制单元822的移动行程，姿态控制装置82更包括仰角极限开关824。

此外，如图9所示，在本发明的太阳追踪系统装置中，短路电流测量装置83是至少具有第一切换功率组件831及电流感测电路单元832，最大功率追踪控制装置84则包括一升降压调整电路单元841，且升降压调整电路单元841至少具有电感842、电容843、二极管844及第二切换功率组件845。

而且，太阳能电池装置81、短路电流测量装置83及最大功率追踪控制装置84是以图9所示的耦合方式彼此耦合。意即，短路电流测量装置83系与太阳能电池装置81耦合，最大功率追踪控制装置84是另与太阳能电池装置81耦合。然而，在某些应用环境下，短路电流测量装置83及最大功率追踪控制装置84亦可先整合为一感测电路模块(图中未示)，再耦合至太阳能电池装置81。除此之外，最大功率追踪控制装置84另与一电力调节器(inverter)87及一负载88耦合，以输出一输出电流至负载88。

而当本发明的太阳追踪系统装置执行太阳追踪时，短路电流测量装置83的第一切换功率组件831与最大功率追踪控制装置84的第二切换功率组件845是交替地呈现一导通状态，以交替地测量太阳能电池装置81的短路电流及追踪太阳能电池装置81的一最大功率。也就是说，当本发明的太阳追踪系统装置执行太阳追踪时，其是配合太阳能电池装置81原本需执行的最大功率追踪控制程序的升降压程序，于最大功率追踪控制程序执行升降压的空档(即第二切换功率组件445呈开路的非导通状态时)，进行太阳能电池装置41的短路电流的测量(即第一切换功率组件431呈导通的闭路状态时)。而且，在本实施例中，第一切换功率组件831及第二切换功率组件845可为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、功率晶体管或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

在本发明另一实施例中，图9的短路电流测量装置83的第一切换功率组件831不与最大功率追踪控制装置84的第二切换功率组件845耦合。当要测量短路电流时，短路电流测量装置83的第一切换功率组件831在形成闭路的短暂时间，测量太阳能电池装置的短路电流，通过姿态控制装置82将太阳能电池装置81的姿态调整至对应于短路电流最大值的姿态。

在本发明又一实施例中，图9的短路电流测量装置83可不设置于其中。最大功率追踪控制装置84不限定于图9的电路，而可为一升压电路或升降压电路。最大功率追踪控制装置84包含电流、电压或功率测量装置以测量或计算出功率，通过姿态控制装置82将太阳能电池装置81的姿态调整至对应于功率最大值的姿态。

另一方面，当本发明的太阳追踪系统装置执行太阳追踪时，短路电流测量装置83的电流感测电路单元832是通过一电阻法、一霍尔组件法或一CT法测量出太阳能电池装置81的短路电流。其中，电阻法为一般常用的方式，其原理为将待测的电流串联一极小的电阻，并测量电阻两端的电位差。接着，由电路学基本公式V＝IR可知电阻固定时电压与电流成正比，并通过此关系式可求得电流值。其优点为使用简单、适用于交、直流电流，缺点为不易与电流绝缘、输出电压小、插入损失大。

此外，CT法的原理为将待测的导线通过一磁路，I₀使磁路产生一磁场B，而磁场B又使磁路上的线圈产生感应电流，再以前述的电阻法测量此感应电流。不同的是以电阻法测量此感应电流不会因为串联电阻而影响到I₀，其优点为利用范围大、能绝缘、输出电压较大。至于霍尔组件法，其感测方式类似CT法，也是由待测的电流使磁路产生磁场，但不同的是，其磁路具有一间隙，且在间隙中放入霍尔组件并以产生的磁场使霍尔组件产生霍尔电压，进而获得待测电流值。

除此之外，当本发明的太阳追踪系统装置执行太阳追踪时，其是依据一搜寻规则改变太阳能电池装置81的姿态，且太阳能电池装置81的姿态(包含一方位角及一仰角)。且在某些情况下，此搜寻规则可为人工智能算法，例如但不限定为模糊算法、蚂蚁算法、由口算法或遗传基因算法。至于各人工智能算法的详细步骤，由于已广为业界所熟悉，在此便不再赘述。

又由于已知安装光传感器装置需花费相当长的时间作初始校正，当控制器使用短路电流法或功率法追踪到最大功率输出角度时，便可顺势将此时仰角及方位角光传感器的差动数值纪录下来，用以作为光传感器初始参数的校正或使用一段时间后，光传感器参数的再校正。另本发明的太阳追踪系统方法亦可与已知的光传感器追日法作配合，先以已知的光传感器追日法进行追日机构的粗定位，再以本发明的太阳追踪系统方法进行追日机构的精密定位。

当太阳能板受到乌云遮蔽时，太阳能电池的P-V输出特性曲线将整体往下掉，亦即乌云遮蔽对输出电流或功率的影响非常大。因此本发明的太阳追踪方法当测量到的电流或功率低于一固定值时，表示于太阳能板受到乌云遮蔽或天气差，此时暂停追日的运作，一旦测量到的电流或功率高于该固定值时，即恢复追日的运作。另本发明的太阳追踪系统方法亦可与已知的太阳轨迹公式法作配合，但所使用的太阳轨迹公式是简单的太阳轨迹公式，虽然定位的精度不高，但不需使用高阶的微处理器进行运算，在追日时先以已知的太阳轨迹公式法进行追日机构的粗定位，再以本发明的太阳追踪系统方法进行追日机构的精密定位。或当测量到的电流或功率低于一固定值时，表示于太阳能板受到乌云遮蔽或天气差，此时暂停使用短路电流法或功率法追日的运作，而切换至太阳轨迹公式法进行追日，一但测量到的电流或功率高于该固定值时，即恢复短路电流法或功率法追日的运作。

综上所述，由于一旦照射至太阳能电池装置的光线的照度发生变化时，太阳能电池装置的短路电流的数值或最大功率追踪控制装置测量的功率的数值便会对应地改变(即其短路电流或功率的数值会对应于太阳能电池装置所接收的光线照度的数值)，所以本发明的太阳追踪方法可通过监控一应用本发明的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置的太阳能电池装置的短路电流数值或最大功率追踪控制装置测量的功率的数值变化的方式，使得其微处理器装置对应地驱动其马达驱动装置，以通过其姿态控制装置改变其太阳能电池装置的姿态，直到对应于短路电流最大值或功率最大值的姿态。

而且，一般而言，此对应于短路电流最大值或功率最大值的姿态即为前述的太阳追踪系统装置的太阳能电池装置可接受到最大照度的太阳光源的姿态。所以，本发明的太阳追踪方法可使一应用本发明的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置随时地追踪太阳的位置，并让其太阳能电池装置能持续地处于可接受到最大照度的太阳光源的姿态。也就是说，应用本发明的太阳追踪方法的太阳追踪系统装置无需额外安装光传感器，亦无需计算太阳轨迹的公式，更无需定时校正其机械结构，便可持续地追踪到太阳的位置。

另一方面，如前所述，本发明的太阳追踪系统装置确可使其太阳能电池装置能持续地处于可接受到最大照度的太阳光源的姿态。所以，本发明的太阳追踪系统装置无需被精密地初始安装，且无需额外安装光传感器，亦无需计算太阳轨迹的公式，更无需定时校正其机械结构，便可持续地追踪到太阳的位置。

上述具体实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述具体实施例。

Claims (58)

1.一种太阳追踪方法，其特征在于，应用于一太阳追踪系统装置，且该太阳追踪系统装置包含一太阳能电池装置、一姿态控制装置、一短路电流测量装置、一最大功率追踪控制装置、一马达驱动装置及一微处理器装置，该最大功率追踪控制装置并至少具有一功率组件，该方法包括下列步骤：

(A)驱动该马达驱动装置，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置改变该太阳能电池装置的姿态，且于该太阳能电池装置的姿态改变时，持续地配合该最大功率追踪控制装置的功率组件的切换，通过该短路电流测量装置测量并记录该太阳能电池装置的一短路电流；

(B)通过该微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的一最大值；以及

(C)驱动该马达驱动装置，以通过该姿态控制装置将该太阳能电池装置的姿态调整至一对应于该短路电流最大值的姿态。

2.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，该短路电流测量装置至少具有一第一切换功率组件及一电流感测电路单元。

3.根据权利要求2所述的太阳追踪方法，其特征在于，该最大功率追踪控制装置包括一升降压调整电路单元，且该升降压调整电路单元至少具有一电感、一电容、一二极管及一第二切换功率组件。

4.根据权利要求3所述的太阳追踪方法，其特征在于，该第一切换功率组件及该第二切换功率组件是交替地呈现一导通状态，以交替地测量该太阳能电池装置的短路电流及追踪该太阳能电池装置的一最大功率。

5.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，于步骤(A)中，是依据一搜寻规则改变该太阳能电池装置的姿态，且该太阳能电池装置的姿态包含一方位角及一仰角。

6.根据权利要求5所述的太阳追踪方法，其特征在于，该搜寻规则为人工智能算法。

7.根据权利要求6所述的太阳追踪方法，其特征在于，该人工智能算法可为模糊算法、蚂蚁算法、田口算法或遗传基因算法。

8.根据权利要求5所述的太阳追踪方法，其特征在于，该搜寻规则包含下列步骤：

(A1)调整该太阳能电池装置的仰角至一固定角度；

(A2)调整该太阳能电池装置的方位角，使得该太阳能电池装置的方位角从一固定角度逐渐增加至另一固定角度；

(A3)调整该太阳能电池装置的方位角至一对应于该短路电流最大值的方位角；

(A4)调整该太阳能电池装置的仰角，使得该太阳能电池装置的仰角从一负角度逐渐增加至一正角度；以及

(A5)调整该太阳能电池装置的仰角至一对应于该短路电流最大值的仰角。

9.根据权利要求8所述的太阳追踪方法，其特征在于，该太阳能电池装置的仰角的可调整范围是由该姿态控制装置所具的至少一极限开关的设置位置而被决定。

10.根据权利要求8所述的太阳追踪方法，其特征在于，该太阳能电池装置的方位角的可调整范围是由该姿态控制装置所具的至少一极限开关的设置位置而被决定。

11.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，该太阳能电池装置的短路电流可通过一电阻法而被测量出。

12.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，该太阳能电池装置的短路电流可通过一霍尔组件法而被测量出。

13.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，该太阳能电池装置的短路电流可通过一电流互感法而被测量出。

14.根据权利要求8所述的太阳追踪方法，其特征在于，还包括一步骤(A6)，使该太阳能电池装置的方位角朝向顺时针方向移动，且于该太阳能电池装置的方位角变化时，侦测该短路电流的数值是否降低。

15.根据权利要求14所述的太阳追踪方法，其特征在于，还包括一步骤(A7)，使该太阳能电池装置的方位角朝向逆时针方向移动，且于该太阳能电池装置的方位角变化时，侦测该短路电流的数值是否降低。

16.根据权利要求15所述的太阳追踪方法，其特征在于，还包括一步骤(A8)，将该太阳能电池装置的方位角调整至另一对应于该短路电流最大值的方位角。

17.根据权利要求16所述的太阳追踪方法，其特征在于，还包括一步骤(A9)，使该太阳能电池装置的仰角朝向负角度的方向移动，且于该太阳能电池装置的仰角变化时，侦测该短路电流的数值是否降低。

18.根据权利要求17所述的太阳追踪方法，其特征在于，还包括一步骤(A10)，使该太阳能电池装置的仰角朝向正角度的方向移动，且于该太阳能电池装置的仰角变化时，侦测该短路电流的数值是否降低。

19.根据权利要求18所述的太阳追踪方法，其特征在于，还包括一步骤(A11)，将该太阳能电池装置的仰角调整至另一对应于该短路电流最大值的仰角。

20.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，还包括一步骤(D)，于一特定时间间隔及/或所测量的最大短路电流降低至一比例后，依据一搜寻规则改变该太阳能电池装置的姿态，且于该太阳能电池装置的姿态改变时，持续地通过该短路电流测量装置测量并记录该太阳能电池装置的短路电流，以再次将该太阳能电池装置的姿态调整至另一对应于该短路电流最大值的姿态。

21.根据权利要求20所述的太阳追踪方法，其特征在于，该搜寻规则为扰动观察法。

22.根据权利要求20所述的太阳追踪方法，其特征在于，该搜寻规则为人工智能算法。

23.根据权利要求20所述的太阳追踪方法，其特征在于，该特定时间间隔为5至10分钟。

24.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，于执行步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)前，还包含执行一光传感器追日法，以改变该太阳能电池装置的姿态以进行一粗略定位，再通过步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)进行一精密定位。

25.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，于执行步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)前，还包含执行一太阳轨迹公式追日法，以改变该太阳能电池装置的姿态以进行一粗略定位，再通过步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)进行一精密定位。

26.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，于步骤(A)后还包含判断测量到的短路电流是否低于一固定值，其中当测量到的短路电流低于该固定值时，还包含：

暂停驱动该马达驱动装置且继续测量该太阳能电池装置的短路电流；以及

当测量到的短路电流高于该固定值，恢复驱动该马达驱动装置以执行步骤(B)及步骤(C)。

27.根据权利要求1所述的太阳追踪方法，其特征在于，于步骤(A)后还包含判断测量到的短路电流是否低于一固定值，其中当测量到的短路电流低于该固定值时，还包含：

以一太阳轨迹公式追日法驱动该马达驱动装置且继续测量该太阳能电池装置的短路电流；以及

当测量到的短路电流高于该固定值，执行步骤(B)及步骤(C)。

28.一种太阳追踪系统装置，其特征在于，包括：

一太阳能电池装置，具有多个太阳能电池单元；

一姿态控制装置，与该太阳能电池装置结合，以控制该太阳能电池装置的姿态；

一短路电流测量装置，与该太阳能电池装置耦合，以测量该太阳能电池装置的一短路电流；

一最大功率追踪控制装置，与该太阳能电池装置耦合，以追踪该太阳能电池装置的一最大功率；

一马达驱动装置，与该姿态控制装置结合，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置而改变该太阳能电池装置的姿态；以及

一微处理器装置，与该短路电流测量装置、该最大功率追踪控制装置及该马达驱动装置耦合；

其中，当该太阳能电池装置运作时，该微处理器装置驱动该马达驱动装置，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置改变该太阳能电池装置的姿态，且于该太阳能电池装置的姿态改变时，持续地配合该最大功率追踪控制装置的功率组件的切换，通过该短路电流测量装置测量并记录该太阳能电池装置的一短路电流；该微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的一最大值，再驱动该马达驱动装置，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置将该太阳能电池装置的姿态调整至一对应于该短路电流最大值的姿态。

29.根据权利要求28所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，每一所述太阳能电池单元为一聚光型太阳能电池单元。

30.根据权利要求28所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，每一所述太阳能电池单元为一高聚光型太阳能电池单元。

31.根据权利要求28所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该姿态控制装置具有一方位角控制单元及一仰角控制单元，该方位角控制单元及一仰角控制单元分别至少各包含有马达及减速机构。

32.根据权利要求31所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，所述马达为直流马达、交流同步马达、或步进马达。

33.根据权利要求32所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，还包括至少一方位角极限开关，以控制该方位角控制单元的移动行程。

34.根据权利要求32所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，还包括至少一仰角极限开关，以控制该仰角控制单元的移动行程。

35.根据权利要求28所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该短路电流测量装置至少具有一第一切换功率组件及一电流感测电路单元。

36.根据权利要求35所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该最大功率追踪控制装置包括一升降压调整电路单元，且该升降压调整电路单元至少具有一电感、一电容、一二极管及一第二切换功率组件。

37.根据权利要求36所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该第一切换功率组件及该第二切换功率组件是交替地呈现一导通状态，以交替地测量该太阳能电池装置的短路电流及追踪该太阳能电池装置的最大功率。

38.根据权利要求36所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该第一切换功率组件及该第二切换功率组件可为金属氧化物半导体场效晶体管、功率晶体管或绝缘栅双极晶体管。

39.根据权利要求28所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该短路电流测量装置及该最大功率追踪控制装置可整合为一感测电路模块。

40.根据权利要求28所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该微处理器装置是依据一搜寻规则，驱动该马达驱动装置，以通过该姿态控制装置将该太阳能电池装置的姿态调整至一对应于该短路电流最大值的姿态。

41.根据权利要求40所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该搜寻规则为人工智能算法。

42.根据权利要求40所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该人工智能算法可为模糊算法、蚂蚁算法、田口算法或遗传基因算法。

43.根据权利要求35所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该电流感测电路单元是通过一电阻法测量出该太阳能电池装置的短路电流。

44.根据权利要求35所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该电流感测电路单元是通过一霍尔组件法测量出该太阳能电池装置的短路电流。

45.根据权利要求35所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，该电流感测电路单元是通过一电流互感法测量出该太阳能电池装置的短路电流。

46.根据权利要求28所述的太阳追踪系统装置，其特征在于，包括一与该微处理器装置耦合的内存，以将该太阳能电池装置于不同姿态时的各短路电流储存于其中，以供后续的分析使用。

47.一种太阳追踪方法，其特征在于，应用于一太阳追踪系统装置，且该太阳追踪系统装置至少包含一太阳能电池装置、一姿态控制装置、一短路电流测量装置、一马达驱动装置及一微处理器装置，该短路电流测量装置具有一切换功率组件及一电流感测电路单元，该方法包括下列步骤：

(A)驱动该马达驱动装置，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置改变该太阳能电池装置的姿态，且于该太阳能电池装置的姿态改变时，通过该短路电流测量装置切换功率组件形成一闭路的瞬间测量并记录该太阳能电池装置的一短路电流；

(B)通过该微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的一最大值；以及

(C)驱动该马达驱动装置，以通过该姿态控制装置将该太阳能电池装置的姿态调整至一对应于该短路电流最大值的姿态。

48.根据权利要求47所述的太阳追踪方法，其特征在于，于执行步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)前，还包含执行一光传感器追日法，以改变该太阳能电池装置的姿态以进行一粗略定位，再通过步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)进行一精密定位。

49.根据权利要求47所述的太阳追踪方法，其特征在于，于执行步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)前，还包含执行一太阳轨迹公式追日法，以改变该太阳能电池装置的姿态以进行一粗略定位，再通过步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)进行一精密定位。

50.根据权利要求47所述的太阳追踪方法，其特征在于，于步骤(A)后还包含判断测量到的短路电流是否低于一固定值，其中当测量到的短路电流低于该固定值时，还包含：

暂停驱动该马达驱动装置且继续测量该太阳能电池装置的短路电流；以及

当测量到的短路电流高于该固定值，恢复驱动该马达驱动装置以执行步骤(B)及步骤(C)。

51.根据权利要求47所述的太阳追踪方法，其特征在于，于步骤(A)后还包含判断测量到的短路电流是否低于一固定值，其中当测量到的短路电流低于该固定值时，还包含：

以一太阳轨迹公式追日法驱动该马达驱动装置且继续测量该太阳能电池装置的短路电流；以及

当测量到的短路电流高于该固定值，执行步骤(B)及步骤(C)。

52.一种太阳追踪方法，其特征在于，应用于一太阳追踪系统装置，且该太阳追踪系统装置至少包含一太阳能电池装置、一姿态控制装置、一最大功率追踪控制装置、一马达驱动装置及一微处理器装置，该最大功率追踪控制装置至少具有一功率组件及电流、电压或功率测量装置，该方法包括下列步骤：

(A)驱动该马达驱动装置，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置改变该太阳能电池装置的姿态，且于该太阳能电池装置的姿态改变时，通过该最大功率追踪控制装置的该电流、电压或功率测量装置计算或测量并记录该太阳能电池装置输出的一功率；

(B)通过该微处理器装置运算或比较出被记录的各功率中的一最大值；以及

(C)驱动该马达驱动装置，以通过该姿态控制装置将该太阳能电池装置的姿态调整至一对应于该功率最大值的姿态。

53.根据权利要求52所述的太阳追踪方法，其特征在于，于执行步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)前，还包含执行一光传感器追日法，以改变该太阳能电池装置的姿态以进行一粗略定位，再通过步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)进行一精密定位。

54.根据权利要求52所述的太阳追踪方法，其特征在于，于执行步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)前，还包含执行一太阳轨迹公式追日法，以改变该太阳能电池装置的姿态以进行一粗略定位，再通过步骤(A)、步骤(B)及步骤(C)进行一精密定位。

55.根据权利要求52所述的太阳追踪方法，其特征在于，于步骤(A)后还包含判断测量到的功率是否低于一固定值，其中当测量到的功率低于该固定值时，还包含：

暂停驱动该马达驱动装置且继续测量该太阳能电池装置的功率；以及

当测量到的功率高于该固定值，恢复驱动该马达驱动装置以执行步骤(B)及步骤(C)。

56.根据权利要求52所述的太阳追踪方法，其特征在于，于步骤(A)后还包含判断测量到的功率是否低于一固定值，其中当测量到的功率低于该固定值时，还包含：

以一太阳轨迹公式追日法驱动该马达驱动装置且继续测量该太阳能电池装置的功率；以及

当测量到的功率高于该固定值，执行步骤(B)及步骤(C)。

57.一种太阳追踪系统装置，其特征在于，包括：

一太阳能电池装置，具有多个太阳能电池单元；

一姿态控制装置，与该太阳能电池装置结合，以控制该太阳能电池装置的姿态；

一短路电流测量装置，与该太阳能电池装置耦合，以测量该太阳能电池装置的一短路电流，该短路电流测量装置具有一切换功率组件及一电流感测电路单元；

一马达驱动装置，与该姿态控制装置结合，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置而改变该太阳能电池装置的姿态；以及

一微处理器装置，与该短路电流测量装置及该马达驱动装置耦合；

其中，当该太阳能电池装置运作时，该微处理器装置驱动该马达驱动装置，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置改变该太阳能电池装置的姿态，且于该太阳能电池装置的姿态改变时，通过该短路电流测量装置切换功率组件形成闭路的瞬间测量并记录该太阳能电池装置的一短路电流；

该微处理器装置运算出被记录的各短路电流中的一最大值，再驱动该马达驱动装置，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置将该太阳能电池装置的姿态调整至一对应于该短路电流最大值的姿态。

58.一种太阳追踪系统装置，其特征在于，包括：

一太阳能电池装置，具有多个太阳能电池单元；

一姿态控制装置，与该太阳能电池装置结合，以控制该太阳能电池装置的姿态；

一最大功率追踪控制装置，与该太阳能电池装置耦合，以追踪该太阳能电池装置的一最大功率，该最大功率追踪控制装置并至少具有一功率组件及电流、电压或功率测量装置；

一马达驱动装置，与该姿态控制装置结合，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置而改变该太阳能电池装置的姿态；以及

一微处理器装置，与该最大功率追踪控制装置及该马达驱动装置耦合；

其中，当该太阳能电池装置运作时，该微处理器装置驱动该马达驱动装置，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置改变该太阳能电池装置的姿态，且于该太阳能电池装置的姿态改变时，通过该最大功率追踪控制装置的电流、电压或功率测量装置计算或测量该太阳能电池装置输出的功率；

该微处理器装置运算出被记录的各功率中的一最大值，再驱动该马达驱动装置，以驱动该姿态控制装置中的马达，通过该姿态控制装置将该太阳能电池装置的姿态调整至一对应于该功率最大值的姿态。

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