CN111474961A - 太阳能电池板角度调节方法、装置及无人车辆 - Google Patents

太阳能电池板角度调节方法、装置及无人车辆 Download PDF

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CN111474961A CN202010320454.2A CN202010320454A CN111474961A CN 111474961 A CN111474961 A CN 111474961A CN 202010320454 A CN202010320454 A CN 202010320454A CN 111474961 A CN111474961 A CN 111474961A
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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池板角度调节方法、装置及无人车辆，涉及无人驾驶、自动驾驶领域。所述方法包括：实时获取所述载体的经纬度数据与海拔数据；获取当前的日期和时间数据；获取所述载体的朝向角数据；根据所述经纬度数据、所述海拔数据、所述日期和时间数据以及所述朝向角数据自动调节所述太阳能电池板的仰角和方向角。本发明实现了载体上太阳能电池板角度的自动调节，使得太阳能电池板能够始终朝向正对着太阳的方向，提高了载体上太阳能电池板的采光效率。

Description

太阳能电池板角度调节方法、装置及无人车辆
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种太阳能电池板角度调节方法、装置及无人车辆。
背景技术
在传统化石能源日益枯竭，全球环境恶化的情况下，太阳能、风能、海洋能等新型绿色能源正受到越来越多的关注。其中，太阳能时取之不尽用之不竭的，正确、高效地运用太阳能资源是维持可持续发展的必由选择。如现有小功率的无人车可以采取太阳能电池板作为供电系统，或者太阳能-电能混合供电系统。
但是太阳能的能流密度低，且辐射角度会随时间而发生变化，一般的太阳能装置(包含汽车)，其上的太阳能电池板的安装方向是水平方向，或者其他固定方向。我们知道，太阳能电池板的方向和阳光方向垂直(即阳光正射)时，太阳能电池板的发电功率能够达到最大。在全球的不同位置，每时每刻的阳光位置都有所不同，因此固定太阳能电池板的方案，无法实现太阳能的最大化利用。
在现有的太阳能电池板角度调节装置中，如图1，通过角度调整装置3可以调节太阳能板1与基板2的夹角；如图2，通过角度调整装置5可以调节太阳能板4的倾斜角度，但都只能调节太阳能电池板的仰角而不能调节方向角，因此无法实现最大的太阳能利用效率。同时也无法自动调节太阳能电池板的角度以实现对太阳最佳照射角度的自动追踪，或需要软件算法支持，而增加了设计、制造成本。
因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能电池板角度调节方法、装置及无人车辆，实现了载体上太阳能电池板角度的自动调节，提高了载体上太阳能电池板的采光效率。
根据本发明提供的一种太阳能电池板角度调节方法，所述太阳能电池板设置于固定载体或可移动载体上，所述方法包括：实时获取所述载体的经纬度数据与海拔数据；获取当前的日期和时间数据；获取所述载体的朝向角数据；根据所述经纬度数据、所述海拔数据、所述日期和时间数据以及所述朝向角数据自动调节所述太阳能电池板的仰角和方向角。
可选地，所述载体为无人车辆，通过所述无人车辆上的导航系统获取所述经纬度数据与所述海拔数据；或者所述载体为固定建筑，通过任意定位装置获取所述经纬度数据与所述海拔数据。
可选地，根据所述经纬度数据、所述海拔数据、所述日期和时间数据以及所述朝向角数据自动调节所述太阳能电池板的仰角和方向角包括：根据所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角；计算太阳当前时刻的高度角与所述太阳能电池板的当前仰角的差值以获得第一角度调节值；计算太阳当前时刻的方位角与所述太阳能电池板的当前方向角的差值以获得第二角度调节值；计算所述载体的朝向角的变化量，并计算所述第二角度调节值与所述朝向角的变化量之和以获得第三角度调节值；基于所述第一角度调节值调节所述太阳能电池板的仰角，基于所述第三角度调节值调节所述太阳能电池板的方向角。
可选地，根据所述经纬度数据、所述海拔数据、所述日期和时间数据以及所述朝向角数据自动调节所述太阳能电池板的仰角和方向角包括：根据所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角；计算太阳当前时刻的高度角与所述太阳能电池板的当前仰角的差值以获得第一角度调节值；计算太阳当前时刻的方位角与所述载体的朝向角的差值以获得第四角度调节值；基于所述第一角度调节值调节所述太阳能电池板的仰角，基于所述第四角度调节值调节所述太阳能电池板的方向角。
可选地，基于所述第三角度调节值调节所述太阳能电池板的方向角包括：判断所述第三角度调节值是否大于180度；若所述第三角度调节值不大于180度，沿当前方向角的调节方向调节所述太阳能电池板；若所述第三角度调节值大于180度，沿当前方向角的调节方向的反方向调节所述太阳能电池板。
可选地，基于所述第四角度调节值调节所述太阳能电池板的方向角包括：判断所述第四角度调节值是否大于180度；若所述第四角度调节值不大于180度，沿当前方向角的调节方向调节所述太阳能电池板；若所述第四角度调节值大于180度，沿当前方向角的调节方向的反方向调节所述太阳能电池板。
可选地，所述载体为固定建筑时，所述载体的朝向角的变化量为0。
可选地，根据所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角包括以下中的至少一下：在所述载体上的计算单元中设置太阳高度角和方位角计算公式，并将所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据代入所述角度计算公式进行自动计算，以获得太阳当前时刻的高度角和方位角；在所述载体上设置调用代码，根据所述调用代码调用网络服务器中开源的太阳高度角和方位角计算器，对所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据自动计算，以获得太阳当前时刻的高度角和方位角。
可选地，所述载体为无人车辆，所述载体上的计算单元为所述无人车辆的自动驾驶计算单元。
根据本发明提供的一种太阳能电池板角度调节装置，包括：所述太阳能电池板设置于固定载体或可移动载体上，所述装置包括：定位模块，用于实时获取所述载体的经纬度数据与海拔数据；计算单元，根据所述经纬度数据、所述海拔数据、所述当前的日期和时间数据、以及所述载体的朝向角，计算获得第一角度调节值和第三角度调节值，或计算获得第一角度调节值和第四角度调节值；角度控制器，接收所述第一角度调节值和所述第三角度调节值，或接收所述第一角度调节值和所述第四角度调节值，同时或分时的调节所述太阳能电池板的仰角和方向角。
根据本发明提供的一种无人车辆，包括：包括车体、太阳能电池板以及如上述的太阳能电池板角度调节装置；其中，所述载体包括所述车体，所述定位模块包括导航系统，所述计算单元包括自动驾驶计算单元。
可选地，所述载体上的所述太阳能电池板为矩阵排列。
可选地，所述载体上设置有避风装置，所述太阳能电池板设置于所述避风装置内部。
可选地，所述避风装置为透明玻璃罩或玻璃挡板。
本发明的有益效果是：本发明公开了一种太阳能电池板角度调节方法、装置及无人车辆，通过结合载体的位置信息(包括经纬度和海拔)、当前时间信息、以及朝向角变化信息，来自动计算获得太阳的实时位置和太阳能电池板所需的角度调节值，对载体上太阳能电池板角度的调节准确性高，且实现了自动调节，使得太阳能电池板能够始终朝向正对着太阳的方向，提高了载体上太阳能电池板的采光效率，以便于最大功率的利用太阳能发电。
应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出现有的一种太阳能电池板角度调节装置的结构示意图。
图2示出现有的另一种太阳能电池板角度调节装置的结构示意图。
图3示出本发明第一实施例提供的太阳能电池板角度调节方法的流程图。
图4示出本发明第二实施例提供的太阳能电池板角度调节方法的流程图。
图5示出本发明第三实施例提供的太阳能电池板角度调节方法的流程图。
图6示出本发明第四实施例提供的太阳能电池板角度调节方法的流程图。
图7示出本发明第五实施例提供的太阳能电池板角度调节方法的流程图。
图8(a)示出本发明实施例提供的不同时刻的太阳光照射角度示意图。
图8(b)和图8(c)本发明实施例提供的太阳高度角和太阳方位角的标准示意图。
图9示出本发明实施例提供的太阳能电池板角度调节装置的结构示意图。
图10示出本发明实施例提供的无人车辆的结构示意图。
图11示出本发明实施例提供的太阳能电池板的结构示意图。
附图标记说明：1、4-太阳能板；2-基板；3、5-角度调整装置；10-无人车辆；20-太阳能电池板；30-避风装置；201-第一级旋转调节装置；202-第二级旋转调节装置。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
实施例一
本实施例提供的太阳能电池板角度调节方法如图3所示，其中，太阳能电池板设置于固定载体或可移动载体上。参见图10，示出了以移动无人车辆10作为的车体作为示例的可移动载体。但可以理解的是，本发明的应用场景并不限于该示例性的实施例，对于固定的载体(如固定建筑物、固定路灯、固定的太阳能热水器等)，本发明的技术方案同样适用。
具体的，本实施例提供的太阳能电池板角度调节方法包括：
首先，实时获取载体的经纬度数据与海拔数据(步骤S1)。众所周知，不同的地理位置处太阳光照射角度(包括高度角和方位角，具体可参照图8(b)和图8(c)理解，其中，N、S分别表示正北方向和正南方向)不同，因此获取载体的经纬度数据与海拔数据实则为根据载体当前所处的地理位置，获取对应该地理位置的太阳光照射角度。具体的，当选用可移动的无人车辆作为载体时，通过设置于无人车辆上的导航系统获取经纬度数据和海拔数据。在一个具体的实施方式中，某一无人车辆采用的是GNSS+IMU组合导航系统，其自动驾驶定位模块输出的定位信息如下(代码节选)：
solution_status:0
position_type:50
latitude:40.122301128502684
longitude:116.4483417303144
altitude:30.580205540172756
undulation:-9.1620188
其中，latitude(纬度)、longitude(经度)以及altitude(海拔)对应的数值即为该组合导航系统定位到的无人车辆的当前经纬度数据和海拔数据。对于无人车辆，其在正常的行驶过程中会始终进行导航定位以实现自动驾驶，因此只需在其自动驾驶系统中编入一个输出代码将导航系统定位到的如上述纬度、经度和海拔数值输出即可，无需使用另外的定位装置，简单方便。
当选用固定建筑作为载体时，通过任意的定位装置获取该载体的经纬度数据和海拔数据，例如在固定建筑上放置任意的定位装置获取当前的经纬度数据和海拔数据；或站在该固定建筑上，通过手机定位系统获取当前的经纬度数据和海拔数据，均可。且由于该固定建筑的地理位置始终不变，因此仅需初始获取一次经纬度数据和海拔数据即可。
然后，获取当前的日期和时间数据(步骤S2)。参照图8(a)，同一地理位置处不同时刻的太阳光照角度也有所区别，因此结合当前的日期和时间数据所计算得到的太阳光照角度更加的准确(图8(a)中，δ＝0表示春分和秋分时太阳的方位角，δ＝23.5表示夏至时太阳的方位角，δ＝-23.5表示冬至时太阳的方位角。其中，上述数据仅供参考)。具体的，可通过设置相应命令查看并输出载体上的系统时间和日期。在一个具体的实施方式中，通过命令查看到的系统(如自动驾驶系统)时间如下：
caros@caros-Nuvo-5000:～$date
2020年02月24日星期一16：10：49CST
之后，获取载体的朝向角数据(步骤S3)。关于载体的朝向角，本文中指代载体的特定位置(如无人车辆载体的车头)的朝向与基准方向(如正南S方向)之间的夹角。具体的，可以根据设置在载体上的朝向角检测器获取载体的朝向角数据。对于无人车辆作为示例的载体，还可以通过无人车辆的导航路线获取朝向角数据。
进一步地，当载体的朝向角发生变化时，会导致设置在载体上的太阳能电池板的朝向也会相应的发生改变。因此在对太阳能电池板进行角度调节时，补偿该朝向角变化所造成的太阳能电池板的角度变化，能够更进一步的提高调节结果的准确性，使得太阳能电池板具有更佳的采光角度。
可以理解的是，对于固定建筑作为示例性的载体，载体的朝向角的变化量为0。
接着，根据获取的经纬度数据、海拔数据、日期和时间数据以及朝向角数据自动调节太阳能电池板的仰角和方向角。具体包括：根据经纬度数据、海拔数据以及当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角；计算太阳当前时刻的高度角与太阳能电池板的当前仰角的差值以获得第一角度调节值(步骤S402)；计算太阳当前时刻的方位角与太阳能电池板的当前方向角的差值以获得第二角度调节值(步骤S403)；计算载体的朝向角的变化量，并计算第二角度调节值与朝向角的变化量之和以获得第三角度调节值(步骤S404)；基于第一角度调节值调节太阳能电池板的仰角，基于第三角度调节值调节太阳能电池板的方向角(步骤S405)。基于此种方式进行太阳能电池板的角度调节，实质为在太阳能电池板的当前朝向角的基础上，将太阳能电池板按照第三角度调节值进行的直接调节，由于不存在中间过渡的方向角调节步骤，因此角度调节量小，且调节所需时间短，有利于实现电阳能电池板的及时、高效调节，特别是在无人车处于较高速移动过程的情况下，能够保障太阳能电池板时刻跟随太阳光直射角度的变化而变化，有利于提高太阳能电池板的采光效率。
进一步地，基于第一角度调节值调节太阳能电池板的仰角包括：由角度控制器在太阳能电池板的当前仰角的基础上，沿当前仰角的调节方向调节太阳能电池板变化第一角度调节值对于的角度值。同理，基于第三角度调节值调节太阳能电池板的方向角包括：由角度控制器在太阳能电池板的当前方向角的基础上，沿当前方向角的调节方向调节太阳能电池板变化第三角度调节值对于的角度值。
可选地，基于第一角度调节值调节太阳能电池板的仰角，基于第三角度调节值调节太阳能电池板的方向角时，由角度控制器同时调节太阳能电池板的仰角和方向角，或者由角度控制器先调节太阳能电池板的仰角、后调节方向角，或者由角度控制器先调节太阳能电池板的方向角、后调节仰角，本发明对此不作限定。
进一步地，根据经纬度数据、海拔数据以及当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角包括：在载体上的计算单元中设置太阳高度角和方位角计算公式，并将经纬度数据、海拔数据以及当前的日期和时间数据代入角度计算公式进行自动计算，以获得太阳当前时刻的高度角和方位角(步骤S4011)。
进一步地，当载体为无人车辆时，载体上的计算单元为无人车辆的自动驾驶计算单元。通过与无人车辆共用自动驾驶计算单元，在保证了高速运算的前提下，无需其他的硬件支持，提高了资源利用，节省成本。
可选地，太阳高度角和方位角计算公式如下：
太阳高度角：sinHs＝sinφ*sinδ+cosφ*cosδ*cost
太阳方位角：cosAs＝(sinHs*sinφ-sinδ)÷(cosHs*cosφ)
太阳赤纬：δ(deg)＝0.006918-0.399912cos(b)+0.070257sin(b)
-0.006758cos(2b)+0.000907sin(2b)-0.002697cos(3b)+0.00148sin(3b)
其中，Hs表示太阳高度角，φ表示地理纬度(经纬度中的纬度)，δ表示太阳赤纬，t表示时角。B＝2*PI*(N-1)/365，N表示每年从1月1日起，距离计算日的天数。即，1月1日，N＝1，,1月2日，N＝2，以此类推。PI表示圆周率，deg表示角度度数。
基于本实施方式，通过结合载体的位置信息(包括经纬度和海拔)、当前时间信息、以及朝向角变化信息，来自动计算获得太阳的实时位置和太阳能电池板所需的角度调节值，对载体上太阳能电池板角度的调节准确性高，且实现了自动调节，使得太阳能电池板能够始终朝向正对着太阳的方向，提高了载体上太阳能电池板的采光效率，以便于最大功率的利用太阳能发电。
实施例二
本实施例提供的太阳能电池板角度调节方法如图4所示。
具体地，本实施所提供的太阳能电池板角度调节方法基本采用与上述实施例一相同的步骤，因此不再赘述。
区别之处在于：本实施例中，根据获取的经纬度数据、海拔数据、日期和时间数据以及朝向角数据自动调节太阳能电池板的仰角和方向角包括：根据经纬度数据、海拔数据以及当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角；计算太阳当前时刻的高度角与太阳能电池板的当前仰角的差值以获得第一角度调节值(步骤S412)；计算太阳当前时刻的方位角与载体的朝向角的差值以获得第四角度调节值(步骤S413)；基于第一角度调节值调节太阳能电池板的仰角，基于第四角度调节值调节太阳能电池板的方向角(步骤S414)。
具体地，对于可移动无人车辆作为示例性的载体，将无人车辆的特定位置如车头朝向方位作为无人车辆朝向角的判定方位以及无人车辆上太阳能电池板的初始朝向方位。基于第四角度调节值调节太阳能电池板的方向角时，先将太阳能电池板的方向角调节至初始朝向方位，再按照第四角度调节值调节太阳能电池板。
基于本实施方式，调节太阳能电池板的方向角时每次仅需进行一次减法运算，运算量小。相应的，每次都将太阳能电池板的方向角调节至初始朝向方位，可以避免对太阳能电池板的方向角进行连续多次调节时因一次或数次的角度调节值计算错误而造成的误差累加，进而避免了对后续调节产生不良影响，可以提高调节准确率。
实施例三
本实施例提供的太阳能电池板角度调节方法如图5所示。
具体地，本实施所提供的太阳能电池板角度调节方法基本采用与上述实施例一或实施例二相同的步骤，因此不再赘述。
区别之处在于：本实施例中，根据经纬度数据、海拔数据以及当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角包括：在载体上设置调用代码，根据调用代码调用网络服务器中开源的太阳高度角和方位角计算器，对经纬度数据、海拔数据以及当前的日期和时间数据自动计算，以获得太阳当前时刻的高度角和方位角(步骤S4012)。
具体地，在网络服务器中已经存在开源的太阳高度角和方位角计算器，因此，通过调用代码，将上述获取到的经纬度数据、海拔数据以及当前的日期和时间数据作为输入量输入到开源的太阳高度角和方位角计算器中，即可获得所需的太阳当前时刻的高度角和方位角数据。
基于本实施方式，利用开源的太阳高度角和方位角计算器，仅需设置简单的调用代码即可获得所需的太阳当前时刻的高度角和方位角数据，降低了设计成本，同时也节省了无人车自动驾驶系统的计算资源。
实施例四
本实施例提供的太阳能电池板角度调节方法如图6所示。
具体地，本实施所提供的太阳能电池板角度调节方法基本采用与上述实施例一相同的步骤，因此不再赘述。
区别之处在于：本实施例中，基于第三角度调节值调节太阳能电池板的方向角包括：判断第三角度调节值是否大于180度(步骤S4051)；若第三角度调节值不大于180度，沿当前方向角的调节方向调节太阳能电池板(步骤S4052)；若第三角度调节值大于180度，沿当前方向角的调节方向的反方向调节太阳能电池板(步骤S4053)。
具体地，在计算获得第三角度调节值之后，先由系统中的比较模块判断该第三角度调节值是否大于180度，若比较后判定第三角度调节值不大于180度，则驱动角度控制器在太阳能电池板的当前方向角的基础上，沿当前方向角的调节方向调节太阳能电池板变化第三角度调节值对应的角度值；若比较后判定第三角度调节值大于180度，计算第三角度调节值与360度的差值，再驱动角度控制器在太阳能电池板的当前方向角的基础上，沿当前方向角的调节方向的反方向调节太阳能电池板变化第三角度调节值与360度的差值对应的角度值。
基于本实施方式，能够以最小的角度调节值将太阳能电池板调节至目标朝向，实现了快速调节，同时也降低了驱动功耗。
实施例五
本实施例提供的太阳能电池板角度调节方法如图7所示。
具体地，本实施所提供的太阳能电池板角度调节方法基本采用与上述实施例二相同的步骤，因此不再赘述。
区别之处在于：本实施例中，基于第四角度调节值调节太阳能电池板的方向角包括：判断第四角度调节值是否大于180度(步骤S4141)；若第四角度调节值不大于180度，沿当前方向角的调节方向调节太阳能电池板(步骤S4142)；若第四角度调节值大于180度，沿当前方向角的调节方向的反方向调节太阳能电池板(步骤S4143)。
具体地，在计算获得第四角度调节值之后，先由系统中的比较模块判断该第四角度调节值是否大于180度，若比较后判定第四角度调节值不大于180度，则驱动角度控制器在太阳能电池板的初始方向角的基础上，沿当前方向角的调节方向调节太阳能电池板变化第四角度调节值对应的角度值；若比较后判定第四角度调节值大于180度，计算第四角度调节值与360度的差值，再驱动角度控制器在太阳能电池板的初始方向角的基础上，沿当前方向角的调节方向的反方向调节太阳能电池板变化第四角度调节值与360度的差值对应的角度值。
基于本实施方式，在上述实施例二的有益效果的基础上，能够以最小的角度调节值将太阳能电池板调节至目标朝向，实现了快速调节，同时也降低了驱动功耗。
基于同一方面构思，本发明还公开了一种太阳能电池板角度调节装置，其中太阳能电池板设置于固定载体或可移动载体上。如图9所示，具体的，该装置包括：
定位模块100，用于实时获取载体的经纬度数据与海拔数据。
计算单元200，用于根据经纬度数据、海拔数据、当前的日期和时间数据、以及载体的朝向角，计算获得第一角度调节值和第三角度调节值，或计算获得第一角度调节值和第四角度调节值。
角度控制器300，接收第一角度调节值和第三角度调节值，或接收第一角度调节值和第四角度调节值，同时或分时的调节太阳能电池板的仰角和方向角。
可选地，太阳能电池板与载体之间为一级的活动连接结构。具体包括：太阳能电池板与载体之间通过万向球连接，同时角度控制器通过与太阳能电池板四侧连接的拉伸调节太阳能电池板的仰角和方向角。
可选地，太阳能电池板与载体之间为二级的活动连接结构。如图11所示，具体包括：太阳能电池板20与载体之间通过第一级旋转调节装置201和第二级旋转调节装置202连接，同时角度控制器300通过控制第一级旋转调节装置201的旋转方向和角度，以实现对太阳能电池板20的仰角的调节，和通过控制第二级旋转调节装置202的旋转方向和角度，以实现对太阳能电池板20的方向角的调节。其中，第一级旋转调节装置201和第二级旋转调节装置202包括但不限于万向轮、旋转盘。
基于同一方面构思，本发明还公开了一种无人车辆，如图10所示，包括车体10、太阳能电池板20以及如上述的太阳能电池板角度调节装置。其中，载体包括车体10，定位模块包括导航系统，计算单元包括自动驾驶计算单元。
可选地，无人车辆上的太阳能电池板20为矩阵排列，降低了车体高度。
可选地，无人车辆上设置有避风装置30，太阳能电池板20设置于该避风装置30内部。避风装置30如为透明玻璃罩或玻璃挡板。如此，在保证不影响太阳光照的基础上，降低了风阻，保证了无人车辆的行驶速度不受影响，和能够避免无人车在快速行驶中风力对太阳能电池板造成损伤。
综上，本发明所公开的技术方案，通过结合载体的位置信息(包括经纬度和海拔)、当前时间信息、以及朝向角变化信息，来自动计算获得太阳的实时位置和太阳能电池板所需的角度调节值，对载体上太阳能电池板角度的调节准确性高，且实现了自动调节，使得太阳能电池板能够始终朝向正对着太阳的方向，提高了载体上太阳能电池板的采光效率，以便于最大功率的利用太阳能发电。
应当说明的是，在本文中，所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种太阳能电池板角度调节方法，所述太阳能电池板设置于载体上，其特征在于，所述方法包括：
实时获取所述载体的经纬度数据与海拔数据；
获取当前的日期和时间数据；
获取所述载体的朝向角数据；
根据所述经纬度数据、所述海拔数据、所述日期和时间数据以及所述朝向角数据自动调节所述太阳能电池板的仰角和方向角。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板角度调节方法，其特征在于，根据所述经纬度数据、所述海拔数据、所述日期和时间数据以及所述朝向角数据自动调节所述太阳能电池板的仰角和方向角包括：
根据所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角；
计算太阳当前时刻的高度角与所述太阳能电池板的当前仰角的差值以获得第一角度调节值；
计算太阳当前时刻的方位角与所述太阳能电池板的当前方向角的差值以获得第二角度调节值；
计算所述载体的朝向角的变化量，并计算所述第二角度调节值与所述朝向角的变化量之和以获得第三角度调节值；
基于所述第一角度调节值调节所述太阳能电池板的仰角，基于所述第三角度调节值调节所述太阳能电池板的方向角。
3.根据权利要求1述的太阳能电池板角度调节方法，其特征在于，根据所述经纬度数据、所述海拔数据、所述日期和时间数据以及所述朝向角数据自动调节所述太阳能电池板的仰角和方向角包括：
根据所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角；
计算太阳当前时刻的高度角与所述太阳能电池板的当前仰角的差值以获得第一角度调节值；
计算太阳当前时刻的方位角与所述载体的朝向角的差值以获得第四角度调节值；
基于所述第一角度调节值调节所述太阳能电池板的仰角，基于所述第四角度调节值调节所述太阳能电池板的方向角。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的太阳能电池板角度调节方法，其特征在于，根据所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据获得太阳当前时刻的高度角和方位角包括以下中的至少一项：
在所述载体上的计算单元中设置太阳高度角和方位角计算公式，并将所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据代入所述角度计算公式进行自动计算，以获得太阳当前时刻的高度角和方位角；
在所述载体上设置调用代码，根据所述调用代码调用网络服务器中开源的太阳高度角和方位角计算器，对所述经纬度数据、所述海拔数据以及所述当前的日期和时间数据自动计算，以获得太阳当前时刻的高度角和方位角。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池板角度调节方法，其特征在于，所述载体为无人车辆，所述载体上的计算单元为所述无人车辆的自动驾驶计算单元。
6.一种太阳能电池板角度调节装置，所述太阳能电池板设置于载体上，其特征在于，所述装置包括：
定位模块，用于实时获取所述载体的经纬度数据与海拔数据；
计算单元，根据所述经纬度数据、所述海拔数据、当前的日期和时间数据、以及所述载体的朝向角，计算获得第一角度调节值和第三角度调节值，或计算获得第一角度调节值和第四角度调节值；
角度控制器，根据所述第一角度调节值和所述第三角度调节值，或接收所述第一角度调节值和所述第四角度调节值，调节所述太阳能电池板的仰角和方向角。
7.一种无人车辆，其特征在于，包括车体、太阳能电池板以及如权利要求6所述的太阳能电池板角度调节装置；
其中，所述载体包括所述车体，所述定位模块包括导航系统，所述计算单元包括自动驾驶计算单元。
8.根据权利要求7所述的无人车辆，其特征在于，所述载体上的所述太阳能电池板为矩阵排列。
9.根据权利要求7-8中任一项所述的无人车辆，其特征在于，所述载体上设置有避风装置，所述太阳能电池板设置于所述避风装置内部。
10.根据权利要求9所述的无人车辆，其特征在于，所述避风装置为透明玻璃罩或玻璃挡板。
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