CN112578819A - 光伏板逐日控制装置及方法、光伏发电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种光伏板逐日控制装置及方法、光伏发电设备。光伏板逐日控制装置用于控制光伏板，光伏板逐日控制装置包括热成像探测组件、联动装置和控制电路。热成像探测组件用于探测太阳光中的红外光，生成图像数据。联动装置与热成像探测组件和光伏板连接。控制电路与热成像探测组件和联动装置连接，用于根据图像数据，确定热成像探测组件的视场中的太阳位置偏离视场中的参考点的偏离信息，且根据偏离信息，控制联动装置带动热成像探测组件和光伏板运动，以使参考点向视场中的太阳位置靠近。

Description

光伏板逐日控制装置及方法、光伏发电设备

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏板逐日控制装置及方法、光伏发电设备。

背景技术

现有一些光伏发电设备使用固定支架以及固定角度的方式，让光伏发电设备以一定的倾斜角度朝向太阳的正午的方向，让此固定的角度在每天白天能够采集到最大的总光能。但是此种方式的角度固定，为了得到最大的日发电量，只能将光伏板面对着中午左右的太阳的方向。如此，早上以及傍晚的时候，阳光直射方向与光伏板平面之间形成的角度为很小的锐角，甚至此角度有可能为负角度，因此光伏板不能得到充分的直射，从而光伏发电设备的日发电量并不是很大。

发明内容

本申请提供一种改进的光伏板逐日控制装置及方法、光伏发电设备。

本申请的提供一种光伏板逐日控制装置，用于控制光伏板，所述光伏板逐日控制装置包括：热成像探测组件，用于探测太阳光中的红外光，生成图像数据；联动装置，与所述热成像探测组件和所述光伏板连接；及控制电路，与所述热成像探测组件和所述联动装置连接，用于根据所述图像数据，确定所述热成像探测组件的视场中的太阳位置偏离所述视场中的参考点的偏离信息，且根据所述偏离信息，控制所述联动装置带动所述热成像探测组件和所述光伏板运动，以使所述参考点向所述视场中的太阳位置靠近。

本申请的提供一种光伏发电设备，包括：光伏板；及光伏板逐日控制装置。

本申请的提供一种光伏板逐日控制方法，用于控制光伏板，所述光伏板逐日控制方法包括：通过热成像探测组件探测太阳光中的红外光，并生成图像数据；根据所述图像数据，确定所述热成像探测组件的视场中的太阳位置偏离所述视场中的参考点的偏离信息；及根据所述偏离信息，控制联动装置带动所述热成像探测组件和所述光伏板运动，以使所述参考点向所述视场中的太阳位置靠近。

本申请利用热成像探测组件探测太阳发出的红外光并生成图像数据，控制电路根据图像数据确定视场中的太阳位置偏离参考点的偏离信息，控制联动装置带动热成像探测组件和光伏板运动，以使参考点向视场中的太阳位置靠近，从而实现光伏板逐日运动，可以大大提高光伏板对太阳能的接收率，提高日发电量。

附图说明

图1所示为本申请光伏发电设备的一个实施例的结构示意图；

图2所示为图1所示的光伏发电设备的光伏板逐日控制装置的一个实施例的原理框图；

图3所示为图1所示的光伏板逐日控制装置的热成像探测组件的视场角的示意图；

图4所示为本申请光伏板逐日控制方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示至少两个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”包括单数形式，也可以包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本申请实施例的光伏板逐日控制装置用于控制光伏板，光伏板逐日控制装置包括热成像探测组件、联动装置和控制电路。热成像探测组件用于探测太阳光中的红外光，生成图像数据。联动装置与热成像探测组件和光伏板连接。控制电路与热成像探测组件和联动装置连接，用于根据图像数据，确定热成像探测组件的视场中的太阳位置偏离视场中的参考点的偏离信息，且根据偏离信息，控制联动装置带动热成像探测组件和光伏板运动，以使参考点向视场中的太阳位置靠近。

利用热成像探测组件探测太阳发出的红外光并生成图像数据，控制电路根据图像数据确定视场中的太阳位置偏离参考点的偏离信息，控制联动装置带动热成像探测组件和光伏板运动，以使参考点向视场中的太阳位置靠近，从而实现光伏板逐日运动，可以大大提高光伏板对太阳能的接收率，提高日发电量。

在一相关技术中，利用天文学方面的技术实现对太阳的一天中的多个时段角度定位，来使光伏板达到逐日效果。然而利用天文学方面的技术，准确度低，逐日效果差。相对于该相关技术，本申请实施例利用热成像探测组件，准确度高，逐日效果好，更大程度地提高日发电量。

在另一相关技术中，利用光敏电阻等元器件配合比较器来感应太阳光，追逐太阳，精度和准确度低，且数据单一，无法融入较智能的算法中。相对于该相关技术，本申请实施例利用热成像探测组件生成图像数据，准确度和精度大大提高，逐日效果好，且图像数据可以用于更智能的算法，可以使发电设备更加智能化。

在另一相关技术中，利用光电传感器并配上硅光电池，达到比较准确的定位。在另一相关技术中，采用采集可见光的普通摄像头分析太阳在其视场中的位置，再产生逐日动作。利用光敏电阻的方案、利用光电传感器和硅光电池的方案和利用普通摄像头的方案，均通过检测可见光来确定太阳光源的位置，实现逐日。然而在雾天和雨天的情况下，很难确定太阳的位置，逐日准确度和精度明显下降，尤其是雾天，基本丧失了逐日的能力。然而，本申请实施例利用热成像探测组件探测不可见的红外光，在雾天和雨天等情况下，也可检测到太阳的位置并进行追逐。

另外，在利用普通摄像头的方案中，在可见光不同的光照强度下曝光算法的实现上有一定的难度，对于不同天气适应性较差，很有可能出现错误操作的情况。而本申请实施例利用热成像探测组件探测不可见的红外光并生成图像数据，可以得到太阳的位置，算法实现相对较为简单准确，可以适应不同的天气。

图1所示为光伏发电设备100的一个实施例的结构示意图。光伏发电设备100包括光伏板101及光伏板逐日控制装置102，光伏板逐日控制装置102用于控制光伏板101。光伏板101接收太阳光，将光能转换为电能。图2所示为图1所示的光伏板逐日控制装置102的原理框图。参考图1和2，光伏板逐日控制装置102包括热成像探测组件110、联动装置111和控制电路112。联动装置111与热成像探测组件110和光伏板101连接。

热成像探测组件110用于探测太阳光中的红外光，生成图像数据。热成像探测组件110将不可见红外能量转变为可见的热图像。在一些实施例中，图像数据包括灰度值。在一些实施例中，热成像探测组件110包括光学系统120、位于光学系统120下游的探测器121，和与探测器121连接的图像处理电路122。光学系统120用于汇聚红外光至探测器121。在一些实施例中，光学系统120可以包括红外物镜(未图示)，汇聚红外光。光学系统120可以包括调焦/变倍组件(未图示)，可以包括伺服机构和伺服控制电路，用于实现红外物镜的调焦、视场切换等功能。

探测器121用于将光学系统120汇聚的红外光转换为电信号，为模拟信号。图像处理电路122用于将探测器121输出的模拟信号转换为数字信号，对数字信号进行处理，生成图像数据。在一些实施例中，图像处理电路122可以包括模数转换电路(未图示)，将探测器121输出的模拟信号转换为数字信号。在一些实施例中，图像处理电路122可以包括处理芯片，例如FPGA，对数字信号(即数字图像)进行处理，生成图像数据。在一些实施例中，热成像探测组件110可以包括内部非均匀性校正组件(未图示)，用于实现热成像探测组件110的内部非均匀性校正功能。在一些实施例中，热成像探测组件110还可以包括其他组件。

控制电路112与热成像探测组件110和联动装置111连接，用于根据图像数据，确定热成像探测组件110的视场中的太阳位置偏离视场中的参考点的偏离信息，且根据偏离信息，控制联动装置111带动热成像探测组件110和光伏板101运动，以使参考点向视场中的太阳位置靠近。

如此实现光伏板101逐日运动，大大提高光伏板101对太阳能的接收率，提高日发电量；利用热成像探测组件110，逐日准确度和精度明显提高，可以适应不同的天气状况，在雾天和雨天等情况下，也可以准确地逐日，逐日效果好；图像数据可以用于更智能的算法，可以使发电设备更加智能化；且因利用热成像探测组件110的图像数据，算法实现相对较为简单准确。

在一些实施例中，光伏板逐日控制装置102包括红外热像仪113，红外热像仪113包括热成像探测组件110和控制电路112。热成像探测组件110和控制电路112设于同一壳体内。如此，处理图像数据确定偏离信息和控制联动装置111的电路集成在红外热像仪113中，红外热像仪113对图像数据进行处理，确定偏离信息，且控制联动装置111的信号也是来自红外热像仪113，红外热像仪113可以直接控制联动装置111，因此可以无需将图像数据和/或偏离信息发送给光伏发电设备100的总控制系统(未图示)，再通过总控制系统控制联动装置111，如此红外热像仪113直接控制，简单易行。

在另一些实施例中，控制电路112与热成像探测组件110分离设置，设于红外热像仪113外，与红外热像仪113通信连接。在另一些实施例中，控制电路112可以集成于光伏发电设备100的总控制系统。

在一些实施例中，图像数据包括灰度值，控制电路112用于根据灰度值，确定视场中的太阳位置，并确定视场中的太阳位置偏离参考点的偏离信息。偏离信息包括偏离的方位和距离。不同灰度值代表不同的温度，从而代表不同的红外光的光强。灰度值与光强正相关，光强越强，灰度值越高。越靠近太阳的位置，光强越强，灰度值越高。在一些实施例中，获得图像的灰度值，确定图像的灰度值最高的区域为太阳呈现在视场中的位置所在区域，为视场中的太阳位置和其附近区域，进而通过确定灰度值最高的区域对应的坐标位置偏离参考点的坐标大小，来确定偏离信息，从而确定太阳的实际偏离方位和距离。在一个实施例中，可以确定灰度值最高的区域的中心点对应的坐标偏离视场中心点的坐标的大小，来确定偏离信息，从而确定太阳的实际偏离方位和距离。

在一些实施例中，参考点为热成像探测组件110的视场中心点，可以确定视场中的太阳位置偏离视场中心点的偏离信息，即确定太阳偏离热成像探测组件110的光学中心线114的数据信息，光学中心线114穿过视场中心点。参考视场中心点的位置，算法较简单。在一个例子中，可以假设视场中心点的位置坐标为(0,0)，以视场中心点为原点构建坐标系，可以确定视场中的太阳位置的坐标，从而可以确定太阳呈现在视场中偏离视场中心点的方位和距离，如此可以确定偏离信息。在其他一些实施例中，可以以视场中心点附近的点作为参考点。可以以视场中心区域中的任一点作为参考点。

在一些实施例中，红外热像仪113包括非制冷型红外热像仪。因利用图像数据的灰度值可以确定视场中的太阳位置和偏离信息，所以非制冷型红外热像仪可以满足要求，非制冷型红外热像仪的成本低，从而可以降低成本。在一些实施例中，红外热成像仪113的分辨率可以为160*120、400*300、384*288、640*480、800*600或1024*768等。在一些实施例中，可以采用廉价的分辨率为160*120的红外热成像仪，在满足逐日的需求的基础上，可以降低成本。

在一些实施例中，控制电路112根据偏离信息，控制联动装置111运动，带动热成像探测组件110和光伏板101转动，以使参考点与视场中的太阳位置的距离靠近，距离缩小。在一个实施例中，参考点为视场中心点，热成像探测组件110和光伏板101转动的效果为热成像探测组件110的视场中心也就是热成像探测组件110的光学中心线114往太阳的方向移动，即使得热成像探测组件110的光学中心线114与太阳光线的夹角变小，从而提高光伏板101的光接收率。

在一些实施例中，参考点为视场中心点，热成像探测组件110的穿过视场中心点的光学中心线114与光伏板101的平面在空间上垂直。联动装置111带动热成像探测组件110运动，使得热成像探测组件110的光学中心线114与太阳光线的夹角变小，从而使得太阳光线与垂直于光伏板101的直线的夹角变小，使得光伏板101的平面尽可能地垂直于太阳光线，从而可以提高光伏板101的光接收率。设置参考点为视场中心点，且热成像探测组件110的光学中心线114与光伏板101的平面在空间上垂直，如此利用根据热成像探测组件110的图像数据确定的偏离信息，可以较容易地且精确地确定光伏板101的转动角度，可以较容易地且精确地控制联动装置111的运动。

在一些实施例中，光伏板逐日控制装置102包括与联动装置111连接的参照板115，参照板115与热成像探测组件110固定连接，且与光伏板101平行，与光伏板101同步运动。热成像探测组件110与光伏板101分离放置。在组装时，参照板115与热成像探测组件110容易以确定的相互位置关系固定组装，光伏板101可以依照参照板115与联动装置111的位置关系，组装至联动装置111，如此便于组装时使联动装置111、光伏板101和热成像探测组件110之间的相互位置关系达到设计要求，保证安装的精确度，减小误差，从而可以保证更精确地使光伏板101运动，达到更好的逐日效果。

在一些实施例中，参照板115的形状和尺寸与光伏板101的一致，如此便于光伏板101依照参照板115与联动装置111的位置关系，组装至联动装置111，保证安装的精确度。在一些实施例中，参照板115与热成像探测组件110的光学中心线114垂直，从而使得光伏板101与光学中心线114在空间上垂直。热成像探测组件110的光学中心线114可以穿过参照板115的中心。在一些实施例中，参照板115可以支撑热成像探测组件110，安装容易。

在一些实施例中，联动装置111包括与热成像探测组件110和光伏板101连接的传动组件130，和与传动组件130连接的动力装置140。控制电路112与动力装置140连接，用于根据偏离信息控制动力装置140驱动传动组件130运动，使传动组件130带动热成像探测组件110和光伏板101运动。在一些实施例中，动力装置140包括电机141和连接电机141和控制电路112的驱动电路142。电机141与传动组件130传动连接，电机141的转轴可以与传动组件130连接，带动传动组件130运动，从而带动热成像探测组件110和光伏板101运动。驱动电路142用于驱动电机141。控制电路112根据偏离信息确定电机141转动的角度，控制驱动电路142驱动电机141转动。在一些实施例中，驱动电路142包括电机驱动芯片和/或其他电路。

在一些实施例中，传动组件130包括相交的纵向连杆143和横向连杆144，纵向连杆143和横向连杆144均与热成像探测组件110和光伏板101连接。纵向连杆143和横向连杆144在水平面内延伸，且相互垂直。纵向连杆143可在水平面内的y轴的正向和反向方向上运动，改变热成像探测组件110和光伏板101在y轴上的位置，横向连杆144可在水平面内的x轴的正向和反向方向上运动，改变热成像探测组件110和光伏板101在x轴上的位置。纵向连杆143和横向连杆144所在的坐标系的x轴和y轴与热成像探测组件110的视场坐标系的x轴和y轴对应平行，如此可以根据视场中的偏离信息较容易地确定纵向连杆143和横向连杆144的运动方向和距离。

动力装置140包括与纵向连杆143连接的纵向动力装置145，和与横向连杆144连接的横向动力装置146。纵向动力装置145用于驱动纵向连杆143运动，横向动力装置146用于驱动横向连杆144运动。在一些实施例中，纵向动力装置145包括纵向驱动电机，驱动纵向连杆143运动。横向动力装置146包括横向驱动电机，驱动横向连杆144运动。横向连杆144和纵向连杆143分别通过对应的动力装置驱动运动。

控制电路112连接至纵向动力装置145和横向动力装置146，用于根据偏离信息控制纵向动力装置145和横向动力装置146中的至少一者运作。控制电路112可以控制纵向动力装置145和横向动力装置146，驱动对应的连杆运动，以使光伏板101转动。在偏离信息表示视场中的太阳位置在y轴方向偏离参考点时，控制电路112可以控制纵向动力装置145驱动纵向连杆143在运动。在偏离信息表示视场中的太阳位置在x轴方向偏离参考点时，控制电路112可以控制横向动力装置146驱动横向连杆144运动。在偏离信息表示视场中的太阳位置在x轴方向和y轴方向均偏离参考点时，控制电路112可以控制横向动力装置146驱动横向连杆144运动，且控制纵向动力装置145驱动纵向连杆143在运动。如此根据偏离信息控制纵向动力装置145或横向动力装置146运作，或控制纵向动力装置145和横向动力装置146均运作。对横向连杆144和纵向连杆143分别控制驱动，使得算法简单，提高光伏板101逐日控制的准确度和精度。

在一些实施例中，联动装置111包括连接光伏板101和传动组件130的光伏板支架147，和连接参照板115和传动组件130的参照板支架148。传动组件130运动时，带动光伏板支架147和参照板支架148运动，从而带动光伏板101和参照板115运动，参照板115与热成像探测组件110固定连接，因此带动热成像探测组件110运动。

在一些实施例中，光伏板支架147包括连接光伏板101和纵向连杆143的光伏板纵向支架150，和连接光伏板101和横向连杆144的光伏板横向支架151。纵向连杆143运动时，带动光伏板纵向支架150运动，在纵向上带动光伏板101运动。横向连杆144运动时，带动光伏板横向支架151运动，在横向上带动光伏板101运动。如此在纵向和横向上分别带动光伏板101运动。光伏板纵向支架150可相对于纵向连杆143横向转动。在光伏板横向支架151推动或拉动光伏板101在横向上运动时，光伏板纵向支架150相对于纵向连杆143横向转动。光伏板横向支架151可相对于横向连杆144纵向转动。在光伏板纵向支架150推动或拉动光伏板101在纵向上运动时，光伏板横向支架151相对于横向连杆144纵向转动。

类似于光伏板支架147，参照板支架148包括连接参照板115和纵向连杆143的参照板纵向支架152，和连接参照板115和横向连杆144的参照板横向支架153。纵向连杆143运动时，带动参照板纵向支架152运动，在纵向上带动参照板115运动。横向连杆144运动时，带动参照板横向支架153运动，在横向上带动参照板115运动。如此在纵向和横向上分别带动参照板115运动，从而带动热成像探测组件110。参照板纵向支架152可相对于纵向连杆143横向转动。在参照板横向支架153推动或拉动参照板115在横向上运动时，参照板纵向支架152相对于纵向连杆143横向转动。参照板横向支架153可相对于横向连杆144纵向转动。在参照板纵向支架152推动或拉动参照板115在纵向上运动时，参照板横向支架153相对于横向连杆144纵向转动。

在一些实施例中，参照板115和光伏板101的形状和尺寸相同，光伏板支架147连接光伏板101和传动组件130的长度和参照板支架148连接参照板115和传动组件130的长度相同，且光伏板支架147与光伏板101的连接点的位置和与传动组件130的连接点的位置，与参照板支架148与参照板115的连接点的位置和与传动组件130的连接点的位置对应一致，如此使得光伏板101与参照板115平行，方便组装，保证组装的精确度，提高光伏板101逐日的准确度和精度。在一些实施例中，光伏板纵向支架150连接光伏板101和纵向连杆144的长度，和参照板纵向支架152连接参照板115和纵向连杆144的长度相同，且连接点的位置一致。光伏板横向支架151连接光伏板101和横向连杆144的长度，和参照板横向支架153连接参照板115和横向连杆144的长度相同，且连接点的位置一致。光伏板纵向支架150、光伏板横向支架151、参照板纵向支架152和参照板横向支架153可以均为杆状。

在一些实施例中，光伏板101和参照板115分别设有中心支架155，分别通过对应的中心支架155支撑。光伏板支架147带动光伏板101绕支撑光伏板101的中心支架155转动，参照板支架148带动参照板115绕支撑参照板115的中心支架155转动。可以在光伏板101的纵向一侧设置光伏板纵向支架150，或在光伏板101的纵向相对两侧设置一对光伏板纵向支架150。类似地，可以在光伏板101的横向一侧设置光伏板横向支架151，或可以在光伏板101的横向相对两侧设置一对光伏板横向支架151。可以在参照板115的纵向一侧设置参照板纵向支架152，或在参照板115的纵向相对两侧设置一对参照板纵向支架152。可以在参照板115的横向一侧设置参照板横向支架153，或可以在参照板115的横向相对两侧设置一对参照板横向支架153。在另一些实施例中，在光伏板101的纵向相对两侧设置一对光伏板纵向支架150，和/或在光伏板101的横向相对两侧设置一对光伏板横向支架151，支撑光伏板101的中心支架155可以省略。在参照板115的纵向相对两侧设置一对参照板纵向支架152，和/或在参照板115的横向相对两侧设置一对参照板横向支架153，支撑参照板115的中心支架155可以省略。

在一些实施例中，光伏板逐日控制装置102可以控制多个光伏板101同时逐日运动。因太阳光是平行照射且太阳距离地球很远，地面同一位置附近相对于太阳可近似为一个点，所以同一位置附近的多个光伏板的每个时间段的旋转角度是一样的，因此地球上同一地理坐标位置附近的光伏板可以采用同一个光伏板逐日控制装置102，利用同一个热成像探测组件110、控制电路112和联动装置111来实现多个光伏板101的逐日动作的控制。

在一些实施例中，传动组件130包括平行的多根纵向连杆143，与多个光伏板101连接，纵向动力装置145与多根纵向连杆143连接，用于驱动多根纵向连杆143同步运动，以带动多个光伏板101同步纵向运动。在一些实施例中，传动组件130包括平行的多根横向连杆144，与多个光伏板101连接，横向动力装置146与多根横向连杆144连接，用于驱动多根横向连杆144同步运动，以带动多个光伏板101同步横向运动。设置多根纵向连杆143和/或多根横向连杆144，可以带动多个光伏板101运动，实现多个光伏板101逐日运动，如此成本低，控制效率高。

在另一些实施例中，联动装置111可以连接一个光伏板101。多个光伏板101的每个光伏板101组装于对应的联动装置111，每个联动装置111驱动一个光伏板101逐日运动。每个联动装置111可以分别设置热成像探测组件110和控制电路112，分别控制联动装置111；或多个联动装置111可以共用同一个热成像探测组件110和同一个控制电路112，共同控制多个联动装置111。

在一些实施例中，控制电路112用于在根据偏离信息控制联动装置111,带动热成像探测组件110和光伏板101运动之后，确定运动后的视场中的太阳位置偏离参考点的更新的偏离信息；若更新的偏离信息超出偏离阈值范围，控制联动装置111进一步运动，直至更新的偏离信息在偏离阈值范围内。在控制联动装置111带动光伏板101进行逐日运动后，再次通过热成像探测组件110探测红外光并生成更新的图像数据，根据图像数据确定光伏板101逐日运动后，视场中的太阳位置偏离参考点的距离是否超出允许的范围。若更新的偏离信息超出偏离阈值范围，表示偏离较大，控制电路112根据更新的偏离信息控制联动装置111进一步运动，以使偏离较小，达到允许的范围，如此提高逐日的准确度和精度。若视场中的太阳位置向参考点移动，但偏离仍很大，为欠逐日，控制电路112控制联动装置111带动光伏板101继续向先前的方向转动。若视场中的太阳位置向参考点移动但超过参考点，偏离距离变小后又变大，表示过逐日，控制电路112控制联动装置111带动光伏板101向与先前转动方向相反的方向转动。

在一些实施例中，控制电路112用于实时确定偏离信息，且实时根据偏离信息控制联动装置111。控制电路112实时采集热成像探测组件110的图像数据，根据图像数据确定偏离信息，从而实时控制联动装置111运动，使光伏板101实时追踪太阳，尽可能最大化太阳能的接收率。

在另一些实施例中，控制电路112用于间隔设定时间段，确定偏离信息，且根据偏离信息控制联动装置111。控制电路112可以在控制联动装置111带动光伏板101进行一次逐日运动后，间隔设定时间段，再采集图像数据，确定偏离信息，进行再一次的逐日动作。如此可以降低功耗。

间隔设定时间段逐日一次，需保证间隔的设定时间段不能过长，需保证逐日动作发生时与发生后，太阳都是处在热成像探测组件110的视场之内。热成像探测组件110的视场角根据所选用镜头大小而改变，不同的视场角可能导致不同的旋转效果。视场角越大，视场越大，间隔的设定时间段可以长一些，光伏板101的旋转动作周期可以长一些，可以保证太阳一直在视场内；反之则间隔的设定时间段可以小一些，防止太阳位置到视场外。对于每天逐日动作的次数，可以根据实际使用情况来设置。

结合图3，设热成像探测组件110的视场角为A，每次光伏板101旋转角度为B，每天旋转次数为N，那么，B＝(A/2)/N，其中N>1。为了保证旋转后光伏板101尽可能垂直于太阳光线(或者是保证热成像探测组件110的光学中心线114尽可能平行于太阳光线)，在动力装置140的电机精度足够的情况下，旋转次数N越大逐日效果越好。可以权衡逐日效果和功耗，且考虑动力装置140的精度，来设置每天旋转次数N，从而确定间隔的设定时间段。在一些实施例中，通过一些算法和调节，可以控制电机的精度达到1°以内，可以根据实际使用情况来确定所需的精度。

在一些实施例中，控制电路112用于根据图像数据，确定发电数据，发电数据包括发电量和发电效率中的至少一者。控制电路112可以根据图像数据的灰度值，确定发电量和发电效率。灰度值与发电量和发电效率正相关。可以确定日发电量，和各个时段的发电效率。在一些实施例中，可以获得关于时间轴的发电量的曲线。可以确定实时发电效率。从而可以掌握光伏发电设备100的发电情况。控制电路112确定的发电数据可以发送给光伏发电设备100的总控制系统，可以存储下来。

在一些实施例中，光伏板逐日控制装置102包括电量采集装置160，用于采集发电量。电量采集装置160与光伏板101连接，采集光伏板101的发电量。电量采集装置160可以包括电表。图像数据包括历史图像数据和当前图像数据，发电数据包括根据历史图像数据确定的历史发电数据，和当前发电数据。控制电路112用于建立历史发电数据的集合与通过电量采集装置160采集的历史发电量的集合的映射关系，并利用映射关系和当前图像数据，确定当前发电数据。历史发电数据和采集的历史发电量可以存储下来，建立映射关系，建立数据库或者函数关系。在一些实施例中，可以建立根据历史图像数据确定的历史发电量的集合和电量采集装置160采集的历史发电量的集合的映射关系，和根据历史图像数据确定的历史发效率的集合和电量采集装置160采集的历史发电量的集合的映射关系。可以达到自学习的效果，达到矫正的目的，来提高通过热成像探测组件110的图像数据统计的发电数据的准确性。如此可以定期或不定期地反复矫正，相当于一个自学习的过程，提高稳定性与准确性。在一些实施例中，在建立准确的映射关系后，可以通过映射关系和当前图像数据准确地确定当前发电数据，如此可以省去电量采集装置160，降低成本。

图4所示为光伏板逐日控制方法200的一个实施例的流程图。光伏板逐日控制方法200可以用于图1和2所示的光伏板逐日控制装置102。结合参考图1和2，光伏板逐日控制方法200用于控制光伏板101，光伏板逐日控制方法200包括步骤201-203。

步骤201中，通过热成像探测组件110探测太阳光中的红外光，并生成图像数据。

步骤202中，根据图像数据，确定热成像探测组件110的视场中的太阳位置偏离视场中的参考点的偏离信息。

步骤203中，根据偏离信息，控制联动装置111带动热成像探测组件110和光伏板101运动，以使参考点向视场中的太阳位置靠近。

利用热成像探测组件110探测太阳发出的红外光并生成图像数据，根据图像数据确定视场中的太阳位置偏离参考点的偏离信息，控制联动装置111带动热成像探测组件110和光伏板101运动，以使参考点向视场中的太阳位置靠近，从而实现光伏板101逐日运动，可以大大提高光伏板101对太阳能的接收率，提高日发电量。

在一些实施例中，根据偏离信息控制动力装置140驱动传动组件130运动，使传动组件130带动热成像探测组件110和光伏板101运动。

在一些实施例中，根据偏离信息，控制纵向动力装置145驱动纵向连杆143运动，和/或控制横向动力装置146驱动横向连杆144运动。

在一些实施例中，控制纵向动力装置145驱动多根纵向连杆143同步运动，以带动多个光伏板101同步纵向运动；和/或控制横向动力装置146驱动多根横向连杆144同步运动，以带动多个光伏板101同步横向运动。

在一些实施例中，实时确定偏离信息，且实时根据偏离信息控制联动装置111。在另些实施例中，间隔设定时间段，确定偏离信息，且根据偏离信息控制联动装置111。

在一些实施例中，在根据偏离信息控制联动装置111带动热成像探测组件110和光伏板101运动之后，确定运动后的视场中的太阳位置偏离参考点的更新的偏离信息。若更新的偏离信息超出偏离阈值范围，控制联动装置111进一步运动，直至更新的偏离信息在偏离阈值范围内。

在一些实施例中，根据图像数据，确定发电数据，发电数据包括发电量和发电效率中的至少一者。在一些实施例中，图像数据包括历史图像数据和当前图像数据，发电数据包括根据所述历史图像数据确定的历史发电数据，和当前发电数据。建立历史发电数据的集合与通过电量采集装置采集的历史发电量的集合的映射关系。利用映射关系和当前图像数据，确定当前发电数据。

光伏板逐日控制方法200的动作以模块的形式图示，图4所示的模块的先后顺序和模块中的动作的划分并非限于图示的实施例。例如，模块可以按照不同的顺序进行；一个模块中的动作可以与另一个模块中的动作组合，或拆分为多个模块。在一些实施例中，光伏板逐日控制方法200的步骤之前、之后或中间可以有其他步骤。

对于方法实施例而言，由于其基本对应于装置实施例，所以相关之处参见装置实施例的部分说明即可。方法实施例和装置实施例互为补充。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种光伏板逐日控制装置，用于控制光伏板，其特征在于：所述光伏板逐日控制装置包括：

热成像探测组件，用于探测太阳光中的红外光，生成图像数据；

联动装置，与所述热成像探测组件和所述光伏板连接；及

控制电路，与所述热成像探测组件和所述联动装置连接，用于根据所述图像数据，确定所述热成像探测组件的视场中的太阳位置偏离所述视场中的参考点的偏离信息，且根据所述偏离信息，控制所述联动装置带动所述热成像探测组件和所述光伏板运动，以使所述参考点向所述视场中的太阳位置靠近。

2.如权利要求1所述的光伏板逐日控制装置，其特征在于：所述联动装置包括与所述热成像探测组件和所述光伏板连接的传动组件，和与所述传动组件连接的动力装置，所述控制电路与所述动力装置连接，用于根据所述偏离信息控制所述动力装置驱动所述传动组件运动，使所述传动组件带动所述热成像探测组件和所述光伏板运动。

3.如权利要求2所述的光伏板逐日控制装置，其特征在于：所述传动组件包括相交的纵向连杆和横向连杆，所述纵向连杆和所述横向连杆均与所述热成像探测组件和所述光伏板连接；所述动力装置包括与所述纵向连杆连接的纵向动力装置，和与所述横向连杆连接的横向动力装置，所述纵向动力装置用于驱动所述纵向连杆运动，所述横向动力装置用于驱动所述横向连杆运动；所述控制电路连接至所述纵向动力装置和所述横向动力装置，用于根据所述偏离信息控制所述纵向动力装置和所述横向动力装置中的至少一者运作。

4.如权利要求3所述的光伏板逐日控制装置，其特征在于：所述传动组件包括平行的多根所述纵向连杆，与多个所述光伏板连接，所述纵向动力装置与多根所述纵向连杆连接，用于驱动多根所述纵向连杆同步运动，以带动多个所述光伏板同步纵向运动；和/或

所述传动组件包括平行的多根所述横向连杆，与多个所述光伏板连接，所述横向动力装置与多根所述横向连杆连接，用于驱动多根所述横向连杆同步运动，以带动多个所述光伏板同步横向运动。

5.如权利要求1所述的光伏板逐日控制装置，其特征在于：所述光伏板逐日控制装置包括与所述联动装置连接的参照板，所述参照板与所述热成像探测组件固定连接，且与所述光伏板平行，与所述光伏板同步运动；和/或

所述参考点为所述热成像探测组件的视场中心点，所述热成像探测组件的穿过所述视场中心点的光学中心线与所述光伏板的平面在空间上垂直。

6.如权利要求1所述的光伏板逐日控制装置，其特征在于：所述控制电路用于实时确定所述偏离信息，且实时根据所述偏离信息控制所述联动装置；或

所述控制电路用于间隔设定时间段，确定所述偏离信息，且根据所述偏离信息控制所述联动装置。

7.如权利要求1所述的光伏板逐日控制装置，其特征在于：所述控制电路用于在根据所述偏离信息控制所述联动装置带动所述热成像探测组件和所述光伏板运动之后，确定运动后的所述视场中的太阳位置偏离所述参考点的更新的偏离信息；若所述更新的偏离信息超出偏离阈值范围，控制所述联动装置进一步运动，直至所述更新的偏离信息在所述偏离阈值范围内；和/或

所述图像数据包括灰度值，所述控制电路用于根据所述灰度值，确定所述视场中的太阳位置，并确定所述视场中的太阳位置偏离所述参考点的所述偏离信息。

8.如权利要求1所述的光伏板逐日控制装置，其特征在于：所述控制电路用于根据所述图像数据，确定发电数据，所述发电数据包括发电量和发电效率中的至少一者。

9.如权利要求8所述的光伏板逐日控制装置，其特征在于：所述光伏板逐日控制装置包括电量采集装置，用于采集发电量；所述图像数据包括历史图像数据和当前图像数据，所述发电数据包括根据所述历史图像数据确定的历史发电数据，和当前发电数据；

所述控制电路用于建立所述历史发电数据的集合与通过电量采集装置采集的历史发电量的集合的映射关系，并利用所述映射关系和所述当前图像数据，确定所述当前发电数据。

10.如权利要求1所述的光伏板逐日控制装置，其特征在于：所述光伏板逐日控制装置包括红外热像仪，所述红外热像仪包括所述热成像探测组件和所述控制电路。

11.一种光伏发电设备，其特征在于：包括：

光伏板；及

如权利要求1-10任一项所述的光伏板逐日控制装置。

12.一种光伏板逐日控制方法，用于控制光伏板，其特征在于：所述光伏板逐日控制方法包括：

通过热成像探测组件探测太阳光中的红外光，并生成图像数据；

根据所述图像数据，确定所述热成像探测组件的视场中的太阳位置偏离所述视场中的参考点的偏离信息；及

根据所述偏离信息，控制联动装置带动所述热成像探测组件和所述光伏板运动，以使所述参考点向所述视场中的太阳位置靠近。

13.如权利要求12所述的光伏板逐日控制方法，其特征在于：所述光伏板逐日控制方法包括：

在根据所述偏离信息控制所述联动装置带动所述热成像探测组件和所述光伏板运动之后，确定运动后的所述视场中的太阳位置偏离所述参考点的更新的偏离信息；

若所述更新的偏离信息超出偏离阈值范围，控制所述联动装置进一步运动，直至所述更新的偏离信息在所述偏离阈值范围内。

14.如权利要求12所述的光伏板逐日控制方法，其特征在于：所述光伏板逐日控制方法包括：根据所述图像数据，确定发电数据，所述发电数据包括发电量和发电效率中的至少一者。

15.如权利要求14所述的光伏板逐日控制方法，其特征在于：所述图像数据包括历史图像数据和当前图像数据，所述发电数据包括根据所述历史图像数据确定的历史发电数据，和当前发电数据；

所述根据所述图像数据，确定发电数据，包括：

建立所述历史发电数据的集合与通过电量采集装置采集的历史发电量的集合的映射关系；及

利用所述映射关系和所述当前图像数据，确定所述当前发电数据。

Images