CN111240368A - 一种太阳能跟踪系统及方法 - Google Patents

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CN111240368A CN201910178550.5A CN201910178550A CN111240368A CN 111240368 A CN111240368 A CN 111240368A CN 201910178550 A CN201910178550 A CN 201910178550A CN 111240368 A CN111240368 A CN 111240368A
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刘桂英
危厚琴
王忠礼
山传文
马惜平
张海一
孙继元
李云峰
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Abstract

本发明公开一种太阳能跟踪系统及方法。该跟踪系统包括：太阳能电池板、均匀分布在太阳能电池板周围的多个双轴平面反射镜以及安装在太阳能电池板中央和\或边缘的多个太阳光入射角检测元件；太阳光入射角检测元件用于检测太阳光相对于太阳能电池板的入射角；双轴平面反射镜用于通过角度调整将太阳光反射到太阳能电池板。本发明的太阳能跟踪系统及方法，能够降低跟踪过程中的能量消耗。

Description

一种太阳能跟踪系统及方法
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域，特别是涉及一种太阳能跟踪系统及方法。
背景技术
在太阳能发电系统中，为使太阳能电池板实现太阳跟踪，通常在太阳能电池板上安装太阳光双轴跟踪系统来大幅提高太阳能电池板表面照度，增加太阳能电池板的发电量。但双轴跟踪系统需要承载太阳能电池板重量，使得系统重量大，跟踪过程中能量消耗较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能跟踪系统及方法，降低跟踪过程中的能量消耗。
一种太阳能跟踪系统，包括：太阳能电池板、均匀分布在所述太阳能电池板周围的多个双轴平面反射镜以及安装在所述太阳能电池板中央和\或边缘的多个太阳光入射角检测元件；所述太阳光入射角检测元件用于检测太阳光相对于所述太阳能电池板的入射角；所述双轴平面反射镜用于通过角度调整将太阳光反射到所述太阳能电池板。
可选的，所述双轴平面反射镜的第一转轴与所述太阳能电池板所在平面垂直，第二转轴与所述双轴平面反射镜所在的所述太阳能电池板的边缘平行，所述双轴平面反射镜在第一电机的驱动下绕所述第一转轴转动，在第二电机的驱动下绕所述第二转轴转动。
可选的，所述控制器的输入端与各所述太阳光入射角检测元件连接，输出端连接到各所述双轴平反射镜的第一电机和第二电机，用于根据各所述太阳光入射角检测元件检测的太阳光的入射角对各个第一电机和第二电机的转动角度进行控制。
可选的，所述太阳能电池板的形状为矩形；所述双轴平面反射镜的数量为4个，4个所述双轴平面反射镜分布在所述太阳能电池板的四个边。
可选的，所述太阳光入射角检测元件的数量为5个，5个所述太阳光入射角检测元件分别分布在所述太阳能电池板的中央和边缘。
可选的，位于所述太阳能电池板的中央的所述太阳光入射角检测元件的形状为圆柱形。
本发明还公开一种太阳能跟踪方法，应用于上述的太阳能跟踪系统，该跟踪方法包括：
获取太阳光入射角检测元件检测到的太阳光入射角；
根据所述太阳光入射角计算太阳光相对于各双轴平面反射镜起始位置的入射角；所述双轴平面反射镜起始位置包括沿第一转轴转动的起始位置和沿第二转轴转动的起始位置；所述沿第一转轴转动的起始位置为使双轴平面反射镜所在平面与镜斑连线平行的位置，所述沿第二转轴转动的起始位置为使双轴平面反射镜所在平面与镜斑连线垂直的位置；所述镜斑连线为所述双轴平面反射镜的镜面中心与太阳能电池板上预汇聚斑点之间的连线；
结合太阳光相对于各双轴平面反射镜起始位置的入射角以及所述镜斑连线与所述太阳能电池板之间的夹角计算各双轴平面反射镜的第一转轴的第一待旋转角度和第二转轴的第二待旋转角度；所述第一转轴的第一待旋转角度为所述第一转轴从所述沿第一转轴转动的起始位置转动到使太阳光照射到所述预汇聚斑点上时的旋转角度；所述第二转轴的第二待旋转角度为所述第二转轴从所述沿第二转轴转动的起始位置转动到使太阳光照射到所述预汇聚斑点上时的旋转角度；
根据所述第一待旋转角度和所述第二待旋转角度分别对各双轴平面反射镜的第一电机和第二电机进行控制，使第一电机和第二电机驱动各双轴平面反射镜按对应的待旋转角度进行旋转。
可选的，所述结合太阳光相对于各双轴平面反射镜起始位置的入射角以及所述镜斑连线与所述太阳能电池板之间的夹角计算各双轴平面反射镜的第一转轴的第一待旋转角度和第二转轴的第二待旋转角度，具体包括：
利用公式
Figure BDA0001990420810000021
计算右侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β1为右侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；α1为太阳光相对于右侧双轴平面反射镜的所述沿第一转轴转动的起始位置的入射角，θ0为太阳光入射角；θ1为右侧双轴平面反射镜的镜斑连线与所述太阳能电池板之间的夹角；
利用公式
Figure BDA0001990420810000031
计算右侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β2为右侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；α2为太阳光相对于右侧双轴平面反射镜的所述沿第二转轴转动的起始位置的入射角的余角；
利用公式
Figure BDA0001990420810000032
计算上侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β3为上侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000033
计算上侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β4为上侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000034
计算左侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β5为左侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000035
计算左侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β6为左侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000036
计算下侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β7为下侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000037
计算下侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β8为下侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明所公开的太阳能跟踪系统及方法，通过在太阳能电池板四周布设平面反射镜将太阳光反射至太阳能电池板，从而只需要通过驱动平面反射镜转动即可将太阳光汇聚到太阳能电池板，驱动平面反射镜转动相对于直接驱动太阳能电池板转动能够有效减小驱动目标的重量，降低驱动过程中产生的能量消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明太阳能跟踪系统实施例的装置结构图；
图2为本发明太阳能跟踪系统实施例的太阳光入射角检测元件分布图；
图3为本发明太阳能跟踪系统实施例的双轴平面反射镜与电机连接的结构图；
图4为本发明太阳能跟踪方法实施例的方法流程图；
图5为本发明太阳能跟踪方法实施例的Z轴方向上光线入射示意图；
图6为本发明太阳能跟踪方法实施例的Z轴方向上角度关系图；
图7为本发明太阳能跟踪方法实施例的X轴方向上光线入射示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
图1为本发明太阳能跟踪系统实施例的装置结构图。
参见图1，该太阳能跟踪系统，包括：太阳能电池板1、均匀分布在所述太阳能电池板1周围的多个双轴平面反射镜2以及安装在所述太阳能电池板1中央和\或边缘的多个太阳光入射角检测元件3；所述太阳光入射角检测元件3用于检测太阳光相对于所述太阳能电池板1的入射角；所述双轴平面反射镜2用于通过角度调整将太阳光反射到所述太阳能电池板1。
图2为本发明太阳能跟踪系统实施例的太阳光入射角检测元件分布图。
所述太阳能电池板1的形状为矩形；所述双轴平面反射镜2的数量为4个，4个所述双轴平面反射镜2立在所述太阳能电池板1的四个边。太阳光经4个双轴平面反射镜2的反射后，聚在太阳能电池板的中心点形成光斑，光斑可增加太阳能电池板的表面照度，从而增加太阳能电池板的发电量。
所述太阳光入射角检测元件3的数量为5个，5个所述太阳光入射角检测元件3分别分布在所述太阳能电池板1的中央、左侧中间、左侧底部、右侧中间和右侧底部。太阳处在中午正上方时，位于太阳能电池板1的中央的太阳光入射角检测元件检测太阳光入射角；太阳在冬季的傍晚或早晨时位置较低，位于左侧底部和右侧底部的太阳光入射角检测元件检测太阳光入射角；在其他季节的傍晚或早晨时，位于左侧中间和右侧中间的太阳光入射角检测元件检测太阳光入射角。
至少位于所述太阳能电池板1的中央的所述太阳光入射角检测元件3的形状为圆柱形。圆柱的下底面放置有多个光敏电阻，圆柱的上底面放置有凸透镜。多个光敏电阻形成横纵两排即分别表示X轴和Y轴，横排(X轴)与纵排(Y轴)交叉成90度。太阳光照在凸透镜上，光线经凸透镜聚在圆柱底面上的一点形成聚光点，离该聚光点最近的光敏电阻接收的光强最大,输出的电压值也最大，根据X轴中输出电压最大的光敏电阻和Y轴中输出电压最大的光敏电阻在坐标中的位置可计算出太阳光的入射角。
图3为本发明太阳能跟踪系统实施例的双轴平面反射镜与电机连接的结构图。
所述双轴平面反射镜2的第一转轴与所述太阳能电池板1所在平面垂直，第二转轴与所述双轴平面反射镜2所在的所述太阳能电池板1的边缘平行，所述双轴平面反射镜2在第一电机4的驱动下绕所述第一转轴转动，在第二电机5的驱动下绕所述第二转轴转动。
所述控制器的输入端与各所述太阳光入射角检测元件3连接，输出端连接到各所述双轴平反射镜的第一电机4和第二电机5，用于根据各所述太阳光入射角检测元件3检测的太阳光的入射角对各个第一电机4和第二电机5的转动角度进行控制。
所述控制器为单片机。单片机可以根据太阳光入射角计算出4个双轴平面反射镜的旋转角度，并发送信号给对应的电机，使4个双轴平面反射镜转动相应的角度，最后使4个双轴平面反射镜的反射光聚在太阳能电池板上。
实施例2：
图4为本发明太阳能跟踪方法实施例的方法流程图。
参见图4，该太阳能跟踪方法，应用于实施例1的太阳能跟踪系统，该跟踪方法包括：
步骤201：获取太阳光入射角检测元件检测到的太阳光入射角；
步骤202：根据所述太阳光入射角计算太阳光相对于各双轴平面反射镜起始位置的入射角；所述双轴平面反射镜起始位置包括沿第一转轴转动的起始位置和沿第二转轴转动的起始位置；所述沿第一转轴转动的起始位置为使双轴平面反射镜所在平面与镜斑连线平行的位置，所述沿第二转轴转动的起始位置为使双轴平面反射镜所在平面与镜斑连线垂直的位置；所述镜斑连线为所述双轴平面反射镜的镜面中心与太阳能电池板上预汇聚斑点之间的连线；
步骤203：结合太阳光相对于各双轴平面反射镜起始位置的入射角以及所述镜斑连线与所述太阳能电池板之间的夹角计算各双轴平面反射镜的第一转轴的第一待旋转角度和第二转轴的第二待旋转角度；所述第一转轴的第一待旋转角度为所述第一转轴从所述沿第一转轴转动的起始位置转动到使太阳光照射到所述预汇聚斑点上时的旋转角度；所述第二转轴的第二待旋转角度为所述第二转轴从所述沿第二转轴转动的起始位置转动到使太阳光照射到所述预汇聚斑点上时的旋转角度；
步骤204：根据所述第一待旋转角度和所述第二待旋转角度分别对各双轴平面反射镜的第一电机和第二电机进行控制，使第一电机和第二电机驱动各双轴平面反射镜按对应的待旋转角度进行旋转。
可选的，步骤203具体包括：
利用公式
Figure BDA0001990420810000061
计算右侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β1为右侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；α1为太阳光相对于右侧双轴平面反射镜的所述沿第一转轴转动的起始位置的入射角，θ0为太阳光入射角；θ1为右侧双轴平面反射镜的镜斑连线与所述太阳能电池板之间的夹角；
利用公式
Figure BDA0001990420810000071
计算右侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β2为右侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；α2为太阳光相对于右侧双轴平面反射镜的所述沿第二转轴转动的起始位置的入射角的余角；
利用公式
Figure BDA0001990420810000072
计算上侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β3为上侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000073
计算上侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β4为上侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000074
计算左侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β5为左侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000075
计算左侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β6为左侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000076
计算下侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β7为下侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；
利用公式
Figure BDA0001990420810000077
计算下侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β8为下侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度。
该实施例2的原理如下：
把太阳光线分解为两个方向，一个方向与太阳能电池板平行，即X轴方向或Y轴方向；另一个方向与太阳能板垂直，即Z轴方向。每个双轴平面反射镜由两个电机(第一电机和第二电机)控制转动方向，一个电机控制双轴平面反射镜X轴或Y轴方向转动的角度，另一个电机控制双轴平面反射镜Z轴方向转动的角度。最终使太阳光经双轴平面反射镜反射后的光线始终聚在太阳能电池板的中心，即光斑处。
对右侧双轴平面反射镜和左侧双轴平面反射镜，一个电机控制双轴平面反射镜X轴方向转动的角度，另一个电机控制双轴平面反射镜Z轴方向转动的角度；对上侧双轴平面反射镜和下侧双轴平面反射镜，一个电机控制双轴平面反射镜Y轴方向转动的角度，另一个电机控制双轴平面反射镜Z轴方向转动的角度。
图5为本发明太阳能跟踪方法实施例的Z轴方向上光线入射示意图。
参见图5，图5中的双轴平面反射镜为转动后的双轴平面反射镜。图5里角的表示如下：
双轴平面反射镜沿第一转轴转动的起始位置为：使双轴平面反射镜所在平面与镜斑连线平行的位置。
双轴平面反射镜转动后的位置：从沿第一转轴转动的起始位置起逆时针转βZ角。
αZ：太阳光相对于双轴平面反射镜的所述沿第一转轴转动的起始位置的入射角；
θ0：太阳光入射角；
θZ：双轴平面反射镜的镜斑连线与所述太阳能电池板之间的夹角。
图6为本发明太阳能跟踪方法实施例的Z轴方向上角度关系图。
参见图6，图6中的双轴平面反射镜为转动后的双轴平面反射镜，双轴平面反射镜的中心和预汇聚斑点是固定的。
OP已知，因为OR垂直PQ，所以PR、OR已知。
太阳光线经过双轴平面反射镜中心点O的延长线与太阳能电池板交于点Q，所以QR已知。
Figure BDA0001990420810000081
则
Figure BDA0001990420810000082
Figure BDA0001990420810000083
则
Figure BDA0001990420810000084
直线OQ为平角，为180度，三角形OPQ内角和为180度，分别利用平角和三角形求POQ，则
180°-2αZ＝180°-(θ0+θZ)，可得
Figure BDA0001990420810000091
则
Figure BDA0001990420810000092
其中θZ固定且已知，θ0通过检测得到，可变且已知。
图7为本发明太阳能跟踪方法实施例的X轴方向上光线入射示意图。
参见图7，图7中的双轴平面反射镜为转动后的双轴平面反射镜。角的表示如下：
双轴平面反射镜沿第一转轴转动的起始位置为：使双轴平面反射镜所在平面与镜斑连线垂直的位置。
双轴平面反射镜转动后的位置：从沿第二转轴转动的起始位置起逆时针转βX角
αX：太阳光相对于双轴平面反射镜的所述沿第二转轴转动的起始位置的入射角的余角(即太阳光与处于沿第二转轴转动的起始位置的双轴平面反射镜之间的夹角)；
θ0：太阳光入射角；αX随θ0的变化而变化。
由图可知：2βX+αX＝90°
双轴平面反射镜转动后，太阳光的反射光落在预汇聚斑点上，此时，太阳光的入射光线和反射光线的角平分线垂直转动后的预汇聚斑点。即太阳光相对于转后双轴平面反射镜的入射角βX加上太阳光与处于沿第二转轴转动的起始位置的双轴平面反射镜之间的夹角αX，再加上双轴平面反射镜从起始位置逆时针转动的角度βX，三个角的和为90°，即2βX+αX＝90°)
下面是4个双轴平面反射镜分别在X轴或Y轴方向、Z轴方向转动角度的公式。
(1)右侧双轴平面反射镜
a.右侧双轴平面反射镜，Z轴方向转动的角度：
该情况与图5和图6的情况相同。则右侧双轴平面反射镜沿Z轴转动的角度为
Figure BDA0001990420810000101
b.右侧双轴平面反射镜，X轴方向转动的角度：
该情况与图7的情况相同。则
Figure BDA0001990420810000102
(2)上侧双轴平面反射镜
相对于右侧双轴平面反射镜角度逆时针转动90°即可，则
a.上侧双轴平面反射镜，Z轴方向转动的角度：
Figure BDA0001990420810000103
b.上侧双轴平面反射镜，Y轴方向转动的角度：
Figure BDA0001990420810000104
(3)左侧双轴平面反射镜
相对于右侧双轴平面反射镜角度逆时针转动180°即可，则
a.左侧双轴平面反射镜，Z轴方向转动的角度：
Figure BDA0001990420810000105
b.左侧双轴平面反射镜，X轴方向转动的角度：
Figure BDA0001990420810000106
(4)下侧双轴平面反射镜
相对于右侧双轴平面反射镜角度顺时针转动90°即可，则
a.下侧双轴平面反射镜，Z轴方向转动的角度：
Figure BDA0001990420810000107
b.下侧双轴平面反射镜，Y轴方向转动的角度：
Figure BDA0001990420810000111
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明所公开的太阳能跟踪系统及方法，通过在太阳能电池板四周布设平面反射镜将太阳光反射至太阳能电池板，从而只需要通过驱动平面反射镜转动即可将太阳光汇聚到太阳能电池板，驱动平面反射镜转动相对于直接驱动太阳能电池板转动能够有效减小驱动目标的重量，降低驱动过程中产生的能量消耗。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种太阳能跟踪系统，其特征在于，包括：太阳能电池板、均匀分布在所述太阳能电池板周围的多个双轴平面反射镜以及安装在所述太阳能电池板中央和\或边缘的多个太阳光入射角检测元件；所述太阳光入射角检测元件用于检测太阳光相对于所述太阳能电池板的入射角；所述双轴平面反射镜用于通过角度调整将太阳光反射到所述太阳能电池板。
2.根据权利要求1所述的太阳能跟踪系统，其特征在于，所述双轴平面反射镜的第一转轴与所述太阳能电池板所在平面垂直，第二转轴与所述双轴平面反射镜所在的所述太阳能电池板的边缘平行，所述双轴平面反射镜在第一电机的驱动下绕所述第一转轴转动，在第二电机的驱动下绕所述第二转轴转动。
3.根据权利要求2所述的太阳能跟踪系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器的输入端与各所述太阳光入射角检测元件连接，输出端连接到各所述双轴平反射镜的第一电机和第二电机，用于根据各所述太阳光入射角检测元件检测的太阳光的入射角对各个第一电机和第二电机的转动角度进行控制。
4.根据权利要求1所述的太阳能跟踪系统，其特征在于，所述太阳能电池板的形状为矩形；所述双轴平面反射镜的数量为4个，4个所述双轴平面反射镜分布在所述太阳能电池板的四个边。
5.根据权利要求4所述的太阳能跟踪系统，其特征在于，所述太阳光入射角检测元件的数量为5个，5个所述太阳光入射角检测元件分别分布在所述太阳能电池板的中央和边缘。
6.根据权利要求5所述的太阳能跟踪系统，其特征在于，位于所述太阳能电池板的中央的所述太阳光入射角检测元件的形状为圆柱形。
7.一种太阳能跟踪方法，其特征在于，应用于如权利要求4～6中任意一项所述的太阳能跟踪系统，该跟踪方法包括：
获取太阳光入射角检测元件检测到的太阳光入射角；
根据所述太阳光入射角计算太阳光相对于各双轴平面反射镜起始位置的入射角；所述双轴平面反射镜起始位置包括沿第一转轴转动的起始位置和沿第二转轴转动的起始位置；所述沿第一转轴转动的起始位置为使双轴平面反射镜所在平面与镜斑连线平行的位置，所述沿第二转轴转动的起始位置为使双轴平面反射镜所在平面与镜斑连线垂直的位置；所述镜斑连线为所述双轴平面反射镜的镜面中心与太阳能电池板上预汇聚斑点之间的连线；
结合太阳光相对于各双轴平面反射镜起始位置的入射角以及所述镜斑连线与所述太阳能电池板之间的夹角计算各双轴平面反射镜的第一转轴的第一待旋转角度和第二转轴的第二待旋转角度；所述第一转轴的第一待旋转角度为所述第一转轴从所述沿第一转轴转动的起始位置转动到使太阳光照射到所述预汇聚斑点上时的旋转角度；所述第二转轴的第二待旋转角度为所述第二转轴从所述沿第二转轴转动的起始位置转动到使太阳光照射到所述预汇聚斑点上时的旋转角度；
根据所述第一待旋转角度和所述第二待旋转角度分别对各双轴平面反射镜的第一电机和第二电机进行控制，使第一电机和第二电机驱动各双轴平面反射镜按对应的待旋转角度进行旋转。
8.根据权利要求7所述的太阳能跟踪方法，其特征在于，所述结合太阳光相对于各双轴平面反射镜起始位置的入射角以及所述镜斑连线与所述太阳能电池板之间的夹角计算各双轴平面反射镜的第一转轴的第一待旋转角度和第二转轴的第二待旋转角度，具体包括：
利用公式
Figure FDA0001990420800000021
计算右侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β1为右侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；α1为太阳光相对于右侧双轴平面反射镜的所述沿第一转轴转动的起始位置的入射角，θ0为太阳光入射角；θ1为右侧双轴平面反射镜的镜斑连线与所述太阳能电池板之间的夹角；
利用公式
Figure FDA0001990420800000022
计算右侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β2为右侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；α2为太阳光相对于右侧双轴平面反射镜的所述沿第二转轴转动的起始位置的入射角的余角；
利用公式
Figure FDA0001990420800000023
计算上侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β3为上侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；
利用公式
Figure FDA0001990420800000031
计算上侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β4为上侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；
利用公式
Figure FDA0001990420800000032
计算左侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β5为左侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；
利用公式
Figure FDA0001990420800000033
计算左侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β6为左侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；
利用公式
Figure FDA0001990420800000034
计算下侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；其中β7为下侧双轴平面反射镜的第一待旋转角度；
利用公式
Figure FDA0001990420800000035
计算下侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度；其中β8为下侧双轴平面反射镜的第二待旋转角度。
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Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050041431A1 (en) * 2003-08-21 2005-02-24 Yaoming Zhang Directed reflection light collecting device with planar reflectors
CN101471615A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 安徽电子信息职业技术学院 ∧型聚光双轴跟踪太阳能光伏发电装置
CN101976081A (zh) * 2010-10-19 2011-02-16 邱定平 一种跟踪太阳的机构和其应用
CN102931264A (zh) * 2011-08-12 2013-02-13 黎昌兴 太阳能电池光效增强装置
CN103135599A (zh) * 2011-11-25 2013-06-05 陕西科林能源发展股份有限公司 一种太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统
KR101338192B1 (ko) * 2012-06-29 2013-12-09 (주)스마텍 태양광 발전을 위한 다수의 반사경 조정장치 및 방법
CN103715980A (zh) * 2014-01-03 2014-04-09 哈尔滨工业大学 应用于空间太阳能电站的对称式两级平面反射聚集方法
CN103713649A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 合肥工业大学 一种反射式多平面镜太阳能聚光跟踪控制系统及控制方法
WO2014208976A2 (ko) * 2013-06-25 2014-12-31 김미애 평면거울들을 이용하여 균일하게 집광된 광빔 및 직접 접촉에 의한 냉각법을 이용한 태양광발전 장치 및 방법
CN104393832A (zh) * 2014-11-28 2015-03-04 吴加林 一种增长型双平面镜反射光伏智能聚光系统
JP2015056436A (ja) * 2013-09-10 2015-03-23 株式会社ＳｏｌａｒＦｌａｍｅ 太陽光集光発電装置
JP2015202007A (ja) * 2014-04-10 2015-11-12 日中東北物産有限会社 太陽光発電パネルの設置構造
JP2017227408A (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 株式会社ＳｏｌａｒＦｌａｍｅ ヘリオスタット装置
CN207427072U (zh) * 2017-09-21 2018-05-29 栾禄祥 二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器
JP2018170917A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 株式会社ジェンク 太陽光発電装置
CN209343211U (zh) * 2019-03-11 2019-09-03 北华大学 一种太阳能跟踪系统

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050041431A1 (en) * 2003-08-21 2005-02-24 Yaoming Zhang Directed reflection light collecting device with planar reflectors
CN101471615A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 安徽电子信息职业技术学院 ∧型聚光双轴跟踪太阳能光伏发电装置
CN101976081A (zh) * 2010-10-19 2011-02-16 邱定平 一种跟踪太阳的机构和其应用
CN102931264A (zh) * 2011-08-12 2013-02-13 黎昌兴 太阳能电池光效增强装置
CN103135599A (zh) * 2011-11-25 2013-06-05 陕西科林能源发展股份有限公司 一种太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统
KR101338192B1 (ko) * 2012-06-29 2013-12-09 (주)스마텍 태양광 발전을 위한 다수의 반사경 조정장치 및 방법
WO2014208976A2 (ko) * 2013-06-25 2014-12-31 김미애 평면거울들을 이용하여 균일하게 집광된 광빔 및 직접 접촉에 의한 냉각법을 이용한 태양광발전 장치 및 방법
JP2015056436A (ja) * 2013-09-10 2015-03-23 株式会社ＳｏｌａｒＦｌａｍｅ 太陽光集光発電装置
CN103713649A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 合肥工业大学 一种反射式多平面镜太阳能聚光跟踪控制系统及控制方法
CN103715980A (zh) * 2014-01-03 2014-04-09 哈尔滨工业大学 应用于空间太阳能电站的对称式两级平面反射聚集方法
JP2015202007A (ja) * 2014-04-10 2015-11-12 日中東北物産有限会社 太陽光発電パネルの設置構造
CN104393832A (zh) * 2014-11-28 2015-03-04 吴加林 一种增长型双平面镜反射光伏智能聚光系统
JP2017227408A (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 株式会社ＳｏｌａｒＦｌａｍｅ ヘリオスタット装置
JP2018170917A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 株式会社ジェンク 太陽光発電装置
CN207427072U (zh) * 2017-09-21 2018-05-29 栾禄祥 二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器
CN209343211U (zh) * 2019-03-11 2019-09-03 北华大学 一种太阳能跟踪系统

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