CN104111661A - 光伏板控制方法以及光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于光伏发电领域，提供一种光伏板控制方法以及光伏发电装置，所述方法包括：根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成时刻点-光伏板位置角度的数据列表；并控制光伏板转动至所述目标位置角度。本发明首先计算出一整年之内的不同时刻点下的太阳光线的入射角度，然后反向推算出光伏板的位置角度，最终得到一整年的时刻点-光伏板位置角度的数据列表，然后控制光伏板转动至所述目标位置角度，此时光伏板垂直于太阳入射光线，本发明省略了太阳光倾角传感器的同时，保证了发电效率，降低了生产成本。

Description

光伏板控制方法以及光伏发电装置

技术领域

本发明属于光伏发电领域，尤其涉及光伏板控制方法以及光伏发电装置。

背景技术

目前的太阳能光伏发电，大部分个人是采用固定角度接收太阳光照射方式发电。即使是最好的摆放角度，也只有中午的短短几十分钟，太阳光可以以垂直角度照射在太阳能光伏板上，这时候的发电功率最大。如果采用光伏阵列自动跟踪系统，通过实时跟踪太阳运动轨迹增加光伏阵列接受到的太阳辐射量，可以提高光伏系统发电量。通过现场运行数据统计，跟踪系统能够提高太阳能光伏板发电量35%以上。

目前来说，光伏阵列自动跟踪系统都是通过太阳光倾角传感器获得阳光入射角角度，然后调整跟踪设备的角度使光伏组件始终正对太阳。然而太阳光倾角传感器价格比较贵，对于发展个人太阳能光伏发电事业来说，如果可以把太阳光倾角传感器省略，而不降低发电效率，有助于推广太阳能光伏发电。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种光伏板控制方法以及光伏发电装置，旨在解决由于现有光伏发电装置需要太阳光倾角传感器，价格比较贵，影响太阳能光伏发电推广的技术问题。

一方面，所述光伏板控制方法包括下述步骤：

根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成的时刻点-光伏板位置角度的数据列表；

根据当前时刻点查找所述数据列表，找到对应的光伏板目标位置角度，并控制光伏板转动至所述目标位置角度。

优选的，所述控制光伏板转动至所述位置角度具体包括：

计算光伏板在目标位置角度时，相对于光伏板坐标系的目标磁力矢量；

不断控制光伏板转动，直至相对于光伏板坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

优选的，所述控制光伏板转动至所述位置角度具体包括：

根据磁力传感器与光伏板之间的偏差角，将光伏板坐标系变换为磁力传感器坐标系；

计算光伏板在目标位置角度时，相对于磁力传感器坐标系的目标磁力矢量；

不断控制光伏板转动，直至相对于磁力传感器坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

优选的，所述控制光伏板转动至所述位置角度具体包括：

根据所述目标位置角度计算光伏板的目标方位角和目标倾斜角；

通过三轴加速度传感器测量光伏板的当前倾斜角；

控制光伏板转动使得光伏板的方位角等于所述目标方位角，当前倾斜角等于所述目标倾斜角。

优选的，所述时刻点位于6:00～18:00之间。

另一方面，所述光伏发电装置包括光伏板、传动机构，其特征在于，所述光伏发电装置还包括：

数据列表生成模块，用于根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成时刻点-光伏板位置角度的数据列表；

光伏板控制模块，用于根据当前时刻点查找所述数据列表，找到对应的光伏板目标位置角度，并控制光伏板转动至所述目标位置角度。

优选的，所述装置还包括安装于光伏板上或者与光伏板表面平行位置的磁力传感器，所述光伏板控制模块包括：

第一计算模块，用于计算光伏板在目标位置角度时，相对于光伏板坐标系的目标磁力矢量；

第一控制模块，用于不断控制光伏板转动，直至相对于光伏板坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

优选的，所述装置还包括安装于光伏板上或者与光伏板表面平行位置的磁力传感器，所述光伏板控制模块包括：

坐标系变换模块，用于根据磁力传感器与光伏板之间的偏差角，将光伏板坐标系变换为磁力传感器坐标系；

第二计算模块，用于计算光伏板在目标位置角度时，相对于磁力传感器坐标系的目标磁力矢量；

第二控制模块，用于不断控制光伏板转动，直至相对于磁力传感器坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

优选的，所述装置还包括安装于光伏板上或者与光伏板表面平行位置的三轴加速度传感器，所述光伏板控制模块包括：

角度计算模块，用于根据所述目标位置角度计算光伏板的目标方位角和目标倾斜角；

倾斜角获取模块，用于通过三轴加速度传感器测量光伏板的当前倾斜角；

第三控制模块，用于控制光伏板转动使得光伏板的方位角等于所述目标方位角，当前倾斜角等于所述目标倾斜角。

优选的，所述时刻点位于6:00～18:00之间。

本发明的有益效果是：本发明技术方案省略了太阳光倾角传感器，降低了装置生产成本，在控制方案方面，通过光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度，计算出预设时间段内不同时刻点下的太阳光线的入射角度，然后反向推算出光伏板的位置角度，最终得到时刻点-光伏板位置角度的数据列表，因此在每个时刻点上，都有一个目标位置角度与之对应，通过传动机构控制光伏板转动至所述目标位置角度，此时光伏板垂直于太阳入射光线，在省去太阳光倾角传感器的同时，保证了发电效率。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的光伏板控制方法的流程图；

图2是本发明第二实施例提供的光伏板控制方法的流程图；

图3是绝对坐标系示意图；

图4是光伏板坐标系示意图；

图5是本发明第三实施例提供的光伏板控制方法的流程图；

图6是光伏板坐标系与磁力传感器坐标系偏差示意图；

图7是本发明第四实施例提供的光伏板控制方法的流程图；

图8是本发明第五实施例提供的光伏发电装置结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的光伏板控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

步骤S101、根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成时刻点-光伏板位置角度的数据列表。

根据天体运动知识，对于一固定地点，不同年份下，同一时刻点太阳光线的入射角度不变，因此对于已经选择好安装地点的太阳能光伏板来说，每一年的转动角度都是周而复始的，因此，可以通过光伏板的安装地点所在经纬度、海拔高度以及地区标准时间计算出时刻点-太阳光线入射角度的数据列表。通常所述预设时间段为一整年，可以得到一整年的时刻点-光伏板位置角度的数据列表。当然也可以根据实际所需只在一年中的特定时间段内按照本实施例方法进行光伏板控制，比如可以将所述预设时间段设置成3月份至11月份，因为冬季阳光较弱，发电较少，在12月份至2月份时间段内关闭光伏发电装置，或者将光伏板设置成一固定角度。

具体获取经纬度、海拔高度信息可以通过GPS获取，也可以通过手机或者互联网查询到当地的经纬度和海拔高度。虽然通过手机或者互联网查询到经纬度和海拔高度得精度不如GPS得到的高，但是精度也可以达到0.001度（经度/纬度），换算为地面距离误差不到2公里，对太阳光入射角度计算误差少于0.1度。对太阳能光伏板的发电效率来说，基本没有影响。

太阳光线入射角度包括方位角度信息和倾斜角度信息，比如在XYZ三维坐标系中，所述方位角度信息为太阳光线在XY平面上的投影与X正半轴的角度，所述倾斜角度信息为太阳光线与XY平面的夹角。因此对于每一个时刻点的太阳光线入射角度，都可以求得光伏板的位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，这样可以生成一整年的时刻点-光伏板位置角度的数据列表。

本实施例中，要求系统的日期时钟与实际日期时钟同步，精确到分钟，本步骤中需要计算一整年的时刻点-光伏板位置角度的数据列表，考虑到通常在6:00～18:00之间才会有阳光，太阳从东到西运行了180°角度，平均每4分钟运行1°，虽然冬季和夏季有所区别，但是差别不大。因此优选的，本步骤中只需计算一整年中的6:00～18:00之间的时刻点-光伏板位置角度的数据列表，并且时间点误差控制在1分钟之内。若出现了时刻点偏差，就会得到错误的光伏板目标位置角度，降低了发电效率。

步骤S102、根据当前时刻点查找所述数据列表，找到对应的光伏板目标位置角度，并控制光伏板转动至所述目标位置角度。

在系统运行过程中，在每一个时刻点查询所述数据列表找到对应的光伏板目标位置角度，所述目标位置角度为光伏板准备运行到的位置，此时通过传动机构控制光伏板转动至所述目标位置角度，此时光伏板与太阳光线垂直，达到最高发电效率。比如对于双轴跟踪系统，传动机构包括方位轴和倾斜轴，所述方位轴控制光伏板在水平面转动，所述倾斜轴控制光伏板俯仰转动，因此通过传动机构可以控制光伏板转动到任意位置角度。

实施例二：

图2示出了本发明第二实施例提供的光伏板控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

步骤S201、根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成的时刻点-光伏板位置角度的数据列表；

步骤S202、根据当前时刻点查找所述数据列表，找到对应的光伏板目标位置角度，计算光伏板在目标位置角度时，相对于光伏板坐标系的目标磁力矢量；

步骤S203、不断控制光伏板转动，直至相对于光伏板坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

在实施例一中在得到光伏板的目标位置角度后，直接通过传动机构控制光伏板转到所述目标位置角度，但实际情况下总会存在误差，包括方位轴和倾斜轴的转动误差、系统底座不平等等，如果通过计算方位轴和倾斜轴的运动轨迹来控制传动机构使得伏板转到所述目标位置角度，经过长时间误差积累后，光伏板无法转到目标位置角度，降低了发电效率。

为了解决这个问题，本实施例在光伏板上或平行于光伏板的位置处安装磁力传感器。磁力在地球的任何一个地区（百慕大、南极和北极等地区除外）都是一个恒定的矢量，通常是平衡于地面，由北指向南。不同地区，由于矿产分布的地理原因，磁力矢量可能有细微的大小和方向的差异，但是同一个地区，磁力矢量是相同的。磁力传感器有3个输出参数：X，Y，Z。XYZ是磁力矢量在三轴磁力传感器自定义坐标上的磁力分量。通过磁力传感器测量磁力矢量方向来判断光伏板是否转动到目标位置角度。

首先本实施例需要定义绝对坐标系和光伏板坐标系。

绝对坐标系定义：由西至东方向为X轴、由南向北方向为Y轴，垂直方向为Z轴，如图3所示。

光伏板坐标系定义：光伏板所在平面为XY平面，垂直光伏板方向为Z轴，如图4所示。

在绝对坐标系中，磁力矢量是不变的，但是在光伏板坐标系中，光伏板在转动过程中，磁力矢量是随之变化的。由于本发明研究的是各个物理矢量的相对角度，与矢量长度无关，因此这里定义所有矢量的长度为1。

在绝对坐标系中，各种物理矢量表示如下：

磁力矢量：由北指向南，所以为S(0，-1，0)；

重力矢量：由上垂直指向下，所以为G(0，0，-1)；

这些矢量除了可以用(X，Y，Z)表示以外，还可以以（long,α,θ）形式表示矢量。long≥0,表示矢量的长度，这里令long=1。

方位角α：矢量在XY平面的投影的与X正半轴的角度值，α∈[0°,360°]。

倾斜角θ：矢量与XY平面的夹角，θ∈[-90°,90°]。

各种物理矢量的具体表示如下：

磁力矢量：S(1，270°，0)；

重力矢量：由上垂直指向下，所以G(1，0°，-90°)；

对于同一个矢量，例如：S(X，Y，Z)与S（1,α,θ），有以下转换关系：

公式1：α=arg Tan X/Y，并且根据X，Y的正负值的情况，可以判断α角的具体值；

公式2：θ=arg Sin Z/long=arg Sin Z；

本实施例中，光伏板处于任一位置角度，对于对双轴跟踪系统来说，等效于：光伏板由初始状态（绝对坐标系和光伏板坐标系重合为初始状态）开始，绕方位轴（Z轴）旋转α角度，然后绕倾斜轴(Y轴)旋转θ角度。所以光伏板的坐标可以表示为Z（1,α,θ），除了Z（1,α,0°）的位置外，任何一个Z（1,α,θ）的（α,θ）都是唯一的。这里为了方便描述光伏板的位置角度，用光伏板位置矢量Z（1,α,θ）表示。需要说明的是，坐标的定义可以有很多种方法，这里只是为了方便说明，使用其中一种，并不代表代表本发明只能使用这种坐标，例如以Y轴为倾斜轴，则相应的坐标表示都会改变，但不会影响分析的结果。

在初始状态下，磁力矢量与光伏板位置矢量在绝对坐标系与光伏板坐标系里面的表示如表1：

表1：初始状态

在方位轴和倾斜轴带动下，光伏板转动到任意位置，磁力矢量与光伏板位置矢量在绝对坐标系与光伏板坐标系里面的表示如表2：

表2：当前状态

在方位轴和倾斜轴带动下，在光伏板坐标系中，磁力矢量由S_板0(1，270°，0)变为S_板1(1,α₁,θ₁)，实际上，在绝对坐标系中，磁力矢量没有任何移动，所以，根据相对运动原理可以知道，光伏板在方位轴和倾斜轴带动下，由初始状态进行反方向移动，光伏板移动的方位角α=α₁-270°，倾斜角θ=θ₁。光伏板位置矢量为Z_绝1（1,270°-α₁,-θ₀），可以得到对应的Z_绝1(X，Y，Z)。

因此S_板1(1,α₁,θ₁)<==>Z_绝1（1,270°-α₁,-θ₀），即在光伏板坐标系中的磁力矢量可以与绝对坐标系中的光伏板位置矢量进行相互换算。因此在步骤S202中，可以计算得光伏板在目标位置角度时，相对于光伏板坐标系的目标磁力矢量，即由Z_绝1（1,270°-α₁,-θ₀）计算出S_板1(1,α₁,θ₁)。

在不断控制光伏板转动过程中，不断测量磁力矢量直至磁力矢量等于所述目标磁力矢量，此时太阳光线垂直于光伏板。

实施例三：

图5示出了本发明第三实施例提供的光伏板控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

步骤S501、根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成的时刻点-光伏板位置角度的数据列表；

步骤S502、根据磁力传感器与光伏板之间的偏差角，将光伏板坐标系变换为磁力传感器坐标系；

步骤S503、根据当前时刻点查找所述数据列表，找到对应的光伏板目标位置角度，计算光伏板在目标位置角度时，相对于磁力传感器坐标系的目标磁力矢量；

步骤S504、不断控制光伏板转动，直至相对于磁力传感器坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

在实施例二中，磁力传感器安装在光伏板上或者与光伏板平行的地方，光伏板与磁力传感器的XY平面平行，要求两者共用同一坐标系，但是由于生产工艺和安装的原因，总会存在误差，所以两者关系如图6所示：光伏板坐标系与磁力传感器坐标系的Z轴方向相同，X轴之间（或Y轴）有偏差角△α，即磁力传感器坐标系绕Z轴旋转△α可以变换为光伏板坐标系，只要测量出准确的△α，可以将光伏板坐标系变换为磁力传感器坐标系。

具体的，已经知道两个坐标系绕Z轴旋转的偏差角△α，磁力传感器测量得到的磁力矢量S_磁力1(x，y，z)，根据三维坐标变换公式：

X=x*cos△α-y*sin△α    (1)

Y=x*sin△α+y*cos△α    (2)

Z=z                      (3)

得到相对于光伏板坐标系的磁力矢量S_板1(X，Y，Z)；

因此已知△α，有S_磁力1(x，y，z)<==>S_板1(X，Y，Z)，即在磁力传感器坐标系和光伏板坐标系中，磁力矢量可以相互变换，由于光伏板坐标系中的磁力矢量可以与绝对坐标系中的光伏板位置矢量进行相互换算，可知S_磁力1(x，y，z)<==>S_板1(X，Y，Z)<==>Z_绝1（1,270-α₁,-θ₀），即在磁力传感器坐标系中的磁力矢量与绝对坐标系中的光伏板位置矢量可以相互变换，因此在步骤S503中，可以计算得到光伏板在目标位置角度时，相对于磁力传感器坐标系的目标磁力矢量，即由Z_绝1（1,270-α₁,-θ₀）计算得到S_磁力1(x，y，z)。

在不断控制光伏板转动过程中，不断测量磁力矢量直至磁力矢量等于所述目标磁力矢量，此时太阳光线垂直于光伏板。下面列举一实例：

转动光伏板的过程就是光伏板由位置矢量Z1变化到Z2的过程，本实施例中，假设计算得的初始状态下磁力矢量为S_磁力1(0，-1，0)，目标位置角度时目标磁力矢量为S_磁力2(0.707，0，0.707)，经换算后，初始状态下，S_磁力1(1,α₁,θ₁)=S_磁力1(1，270°，0°)，目标位置角度时，S_磁力2(1,α₂,θ₂)=S_磁力2(1，0°，45°)，根据绝对坐标系和磁力传感器坐标系定义可知：

磁力矢量在磁力传感器坐标系的XY平面中，方位角α由270°→0°，即逆时针旋转90°，但是实际上，在现实的绝对坐标系中，磁力矢量固定不动，达到这个效果，只能是磁力传感器（光伏板）顺时针旋转90°，即方位轴顺时针旋转90°；

磁力矢量在磁力传感器坐标系中,倾斜角θ由0°→45°，即磁力矢量由水平变为与地面成45°角，但是实际上，在现实的绝对坐标系中，磁力矢量固定不动，达到这个效果，只能是倾斜轴转动，使三轴磁力传感器（光伏板）与地面成45°角。

在控制转动过程中，由于误差的存在（例如底座与水平面不平行），方位轴顺时针旋转90°，倾斜轴转动45°，并不能保证磁力传感器（光伏板）转动到目标角度位置，这里需要在转动过程中不断检测S_磁力(x，y，z)，增加或者减少方位轴和倾斜轴的转动角度，直到满足条件：S_磁力(x，y，z)，=S_磁力2(0.707，0，0.707)，可以判断为方位轴和倾斜轴转动结束。

使用磁力传感器测量光伏板位置角度，除了南极和北极外，还有以下的盲区：

春分、秋分两日，太阳直射赤道，这两天太阳从正东升起，正西落下，对应的光伏板方位角为0°或者180°，此时磁力矢量与倾斜轴（假设是Y轴）平行，无论光伏板的倾斜角是多少，磁力矢量在X轴Z轴的分量均为0，即S_磁力1(0，long，0)，所以无法判断此时的光伏板的倾斜角是否准确。

每日中午12点，太阳光垂直地面，这时候，磁力矢量在Z轴的分量为0，如果此时磁力矢量与倾斜轴（假设是Y轴）平行，即S_磁力1(0，long，0)，则磁力矢量在X轴的分量也是0，所以无法判断此时的光伏板的倾斜角是否准确。所以，对于倾斜角θ=0°可以通过旋转方位轴，改变倾斜轴位置，使倾斜轴与磁力矢量不再平行，即α≠270°或者α≠90°，通过S_磁力1(1，α，0)，从而判断光伏板是否与地面平行。

对于使用磁力传感器测量光伏板位置角度的使用盲区，由于影响不大，从节省成本角度出发，可以忽略。

实施例四：

图7示出了本发明第四实施例提供的光伏板控制方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

步骤S701、根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成的时刻点-光伏板位置角度的数据列表；

步骤S702、根据所述目标位置角度计算光伏板的目标方位角和目标倾斜角；

步骤S703、通过三轴加速度传感器测量光伏板的当前倾斜角；

步骤S704、控制光伏板转动使得光伏板的方位角等于所述目标方位角，当前倾斜角等于所述目标倾斜角。

本实施例与实施例一不同之处在于，本实施例通过设置三轴加速度传感器来测量光伏板的当前倾斜角，所述三轴加速度传感器安装在光伏板上，光伏板与三轴加速度传感器的XY平面平行，三轴加速度传感器有3个输出参数：X，Y，Z。XYZ是重力加速度在三轴加速度传感器坐标上的加速度分量。虽然重力加速度矢量G在绝对坐标系中是不变的，但是随着方位轴和倾斜轴带动光伏板转动，重力加速度矢量G在三轴加速度传感器坐标中的分量随转动而改变。但是无论怎样转动，只要检测结果不是G′（0，0，-1），即光伏板与地面不平行，就有倾斜角θ=Cos^-1Z/G=Cos^-1Z。

针对目标位置角度可以计算出光伏板的目标方位角和目标倾斜角，一方面控制方位轴使得光伏板的方位角等于所述目标方位角，另一方面控制倾斜轴转动，三轴加速度传感器不断测量光伏板的当前倾斜角，当当前倾斜角等于所述目标倾斜角时，即可认定光伏板已经转动至所述位置角度。

实施例五：

图8示出了本发明第五实施例提供的光伏发电装置的结构图，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的光伏发电装置包括光伏板1、传动机构2，作为一种实施方式，所述传动机构2包括方位轴21、倾斜轴22，所述光伏发电装置还包括（图中未示出）：

数据列表生成模块，用于根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成的时刻点-光伏板位置角度的数据列表；

光伏板控制模块，用于根据当前时刻点查找所述数据列表，找到对应的光伏板目标位置角度，并控制光伏板转动至所述目标位置角度。

本实施例中，数据列表生成模块用于生成时刻点-光伏板位置角度的数据列表，如果发电装置性能足够强大，可以独自完成计算生成数据列表功能，当然也可以采用独立的计算机进行计算，输入光伏板安装位置的经纬度、海拔，并选择合适的控制精度及时间段，控制精度为每4分钟一个数据，时间段为6:00～18:00，由计算机计算出全年的时刻点-光伏板位置角度的数据列表，总共65880组数据，然后将数据列表下载到装置当中。然后输入标准的地方日期和时间，当然本装置中还带有时钟模块，并带有时钟电源，保证时间不丢失。光伏板控制模块根据当前时刻点查找所述数据列表，找到对应的光伏板目标位置角度，并控制光伏板转动至所述目标位置角度。

作为优选的，所述装置还包括安装于光伏板上或者与光伏板表面平行位置的磁力传感器3，所述光伏板控制模块包括（图中未示出）：

第一计算模块，用于计算光伏板在目标位置角度时，相对于光伏板坐标系的目标磁力矢量；

第一控制模块，用于不断控制光伏板转动，直至相对于光伏板坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

本优选方式考虑到直接通过传动机构控制光伏板转到所述目标位置角度总会存在误差，这里在光伏板上或平行于光伏板的位置处安装磁力传感器，通过磁力传感器测量磁力矢量方向来判断光伏板是否转动到目标位置角度，具体判断方法参照实施例二，这里不再赘述。

进一步优选的，考虑到实际情况下，伏板坐标系与磁力传感器坐标系之间存在偏角差，本优选方式中需要进行坐标系转换，具体的所述光伏板控制模块包括：

坐标系变换模块，用于根据磁力传感器与光伏板之间的偏差角，将光伏板坐标系变换为磁力传感器坐标系；

第二计算模块，用于计算光伏板在目标位置角度时，相对于磁力传感器坐标系的目标磁力矢量；

第二控制模块，用于不断控制光伏板转动，直至相对于磁力传感器坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

同样，具体的控制判断方法参照实施例三，这里不再赘述。

另一种实现方案，还可以在光伏板上或者与光伏板表面平行位置的设置三轴加速度传感器，所述光伏板控制模块包括（图中未示出）：

角度计算模块，用于根据所述目标位置角度计算光伏板的目标方位角和目标倾斜角；

倾斜角获取模块，用于通过三轴加速度传感器测量光伏板的当前倾斜角；

第三控制模块，用于控制光伏板转动使得光伏板的方位角等于所述目标方位角，当前倾斜角等于所述目标倾斜角。

这里通过三轴加速度传感器来测量光伏板的当前倾斜角，一方面控制方位轴使得光伏板的方位角等于所述目标方位角，另一方面控制倾斜轴转动，三轴加速度传感器不断测量光伏板的当前倾斜角，当当前倾斜角等于所述目标倾斜角时，即可认定光伏板已经转动至所述位置角度。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏板控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成时刻点-光伏板位置角度的数据列表；

并控制光伏板转动至所述目标位置角度。

2.如权利要求1所述的光伏板控制方法，其特征在于，所述控制光伏板转动至所述位置角度具体包括：

计算光伏板在目标位置角度时，相对于光伏板坐标系的目标磁力矢量；

不断控制光伏板转动，直至相对于光伏板坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

3.如权利要求1所述的光伏板控制方法，其特征在于，所述控制光伏板转动至所述位置角度具体包括：

根据磁力传感器与光伏板之间的偏差角，将光伏板坐标系变换为磁力传感器坐标系；

计算光伏板在目标位置角度时，相对于磁力传感器坐标系的目标磁力矢量；

不断控制光伏板转动，直至相对于磁力传感器坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

4.如权利要求1所述的光伏板控制方法，其特征在于，所述控制光伏板转动至所述位置角度具体包括：

根据所述目标位置角度计算光伏板的目标方位角和目标倾斜角；

通过三轴加速度传感器测量光伏板的当前倾斜角；

控制光伏板转动使得光伏板的方位角等于所述目标方位角，当前倾斜角等于所述目标倾斜角。

5.如权利要求1-4任一项所述的光伏板控制方法，其特征在于，所述时刻点位于6:00～18:00之间。

6.一种光伏发电装置，包括光伏板、传动机构，其特征在于，所述光伏发电装置还包括：

数据列表生成模块，用于根据光伏板安装地点所在经纬度、海拔高度获取预设时间段内在不同时刻点下的太阳光线入射角度，进一步获取对应的光伏板位置角度，使得所述光伏板垂直于所述太阳光线，生成时刻点-光伏板位置角度的数据列表；

光伏板控制模块，用于根据当前时刻点查找所述数据列表，找到对应的光伏板目标位置角度，并控制光伏板转动至所述目标位置角度。

7.如权利要求6所述的光伏发电装置，其特征在于，所述装置还包括安装于光伏板上或者与光伏板表面平行位置的磁力传感器，所述光伏板控制模块包括：

第一计算模块，用于计算光伏板在目标位置角度时，相对于光伏板坐标系的目标磁力矢量；

第一控制模块，用于不断控制光伏板转动，直至相对于光伏板坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

8.如权利要求6所述的光伏发电装置，其特征在于，所述装置还包括安装于光伏板上或者与光伏板表面平行位置的磁力传感器，所述光伏板控制模块包括：

坐标系变换模块，用于根据磁力传感器与光伏板之间的偏差角，将光伏板坐标系变换为磁力传感器坐标系；

第二计算模块，用于计算光伏板在目标位置角度时，相对于磁力传感器坐标系的目标磁力矢量；

第二控制模块，用于不断控制光伏板转动，直至相对于磁力传感器坐标系的磁力矢量等于所述目标磁力矢量。

9.如权利要求6所述的光伏发电装置，其特征在于，所述装置还包括安装于光伏板上或者与光伏板表面平行位置的三轴加速度传感器，所述光伏板控制模块包括：

角度计算模块，用于根据所述目标位置角度计算光伏板的目标方位角和目标倾斜角；

倾斜角获取模块，用于通过三轴加速度传感器测量光伏板的当前倾斜角；

第三控制模块，用于控制光伏板转动使得光伏板的方位角等于所述目标方位角，当前倾斜角等于所述目标倾斜角。

10.如权利要求6-9任一项所述的光伏发电装置，其特征在于，所述时刻点位于6:00～18:00之间。