CN113110619A - 双面光伏板对日跟踪装置及方法 - Google Patents
双面光伏板对日跟踪装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113110619A CN113110619A CN202110424402.4A CN202110424402A CN113110619A CN 113110619 A CN113110619 A CN 113110619A CN 202110424402 A CN202110424402 A CN 202110424402A CN 113110619 A CN113110619 A CN 113110619A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photovoltaic panel
- double
- sided photovoltaic
- cassette
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/20—Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种双面光伏板对日跟踪装置及方法。该装置包括整体呈矩形的安装本体，安装本体的上侧安装有双面光伏板，安装本体的侧面对应安装有倾斜向上的反射镜，双面光伏板的上下表面均设置有暗盒，其中，下暗盒的四个侧面均开设有上下延伸的条状通孔，每个条状通孔内对应安装有多干个下光敏电阻，安装本体的底部通过连接轴与跟踪支架相连，通过第一电机调节双面光伏板的高度角，并通过第二电机调节双面光伏板的方位角。本发明通过将基于下暗盒的粗调和基于上暗盒的细调相结合，提高了跟踪精度，下暗盒及反射镜相结合，用于粗调的同时还能将正面的自然光照或者模拟光源反射至双面太阳能板的背面，提高发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏板对日跟踪的模拟装置及方法，特别涉及一种双面光伏板对日跟踪装置及方法。
背景技术
双面光伏板比单面光伏板增加了反面光照辐射量的吸收，发电量和发电效率得以显著提升。根据李英叶等的《双面发电光伏组件测试方法标准研究》一文中所述，参照中国光伏协会的统计，双面发电组件的应用规模将会不断扩大，其中双面组件市场占比在2019年为14％，预计到2025年将超过50％。此外，根据《Optimized Metal-Free BackReflectors for High-Efficiency Open Rear c-Si Solar Cells》一文的实验结果，设置反射器可以增加双面光伏电池的发电量。
传统的光伏跟踪演示平台主要针对的是单面光伏板，通常是模拟太阳光源和跟踪云台相结合的室内固定式装置。跟踪云台的作用是实现光伏板的单轴或者双轴跟踪，核心部件是跟踪电机，通常是与支撑机构分立的部件，占据了一定的空间。模拟太阳则通常采用卤素灯、氙灯、镝灯或LED灯，但要达到理想的模拟级别不仅需要严格的光源选择、复杂的光谱叠加，还需要光学系统各部件的合理运用，整套光学设备需要占用较大的空间。即便如此，模拟太阳仍在辐照不均匀度、稳定性、光谱匹配等方面与自然光源存在误差。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种双面光伏板对日跟踪装置及方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
双面光伏板对日跟踪装置，包括整体呈矩形的安装本体，所述安装本体的上侧安装有双面光伏板，所述安装本体的四个侧面均无侧壁阻挡，所述安装本体的每个侧面均对应安装有反射镜，反射镜的底边与安装本体的底边相连，且以预定倾斜角向上向外延伸，所述双面光伏板的上表面设置有上暗盒，所述双面光伏板的下表面设置有下暗盒，其中，上暗盒的顶部设置有天窗，内部设置有4个第一上光敏电阻，所述第一上光敏电阻以安装本体的四个侧面方向对称设置于上暗盒的底部，并且俯视时4个第一上光敏电阻刚好完全被上暗盒的顶部遮挡，所述下暗盒为上下延伸的条状长方体结构，且下暗盒的四个侧面均开设有上下延伸的条状通孔，每个条状通孔对应的下暗盒内沿长度延伸方向间隔布置有若干个下光敏电阻，下暗盒为中空设计，中空部分放置光敏探头线，连接至控制电路。所述安装本体的底部通过连接轴与跟踪支架相连，所述连接轴的上部与安装本体铰接，并通过第一电机调节双面光伏板的高度角，所述连接轴的下部与跟踪支架的顶部可旋转的连接，并通过第二电机调节双面光伏板的方位角。
进一步的，所述双面光伏板的单面均包含2块相同的光伏板单元，所述上暗盒和下暗盒均设置于2块光伏板单元之间，所述反射镜的角度和尺寸满足下列关系：
其中，θ1、θ2分别为左右(方位角方向)和上下(高度角方向)两组反射镜的倾角，h为反射镜底部到双面光伏板的垂直高度，w为光伏板单元的长度，L2为上下两片反射镜的长度，l为2片光伏板单元与中间暗盒的宽度之和，L1为左右两片反射镜的长度，K1、K2分别为左右和上下两组反射镜的宽度。
进一步的，所述光敏电阻的一周和底面均包覆有热缩管，仅露出上表。
进一步的，所述上暗盒中还包括1个检测光强的第二上光敏电阻，所述第二上光敏电阻设置于4个第一上光敏电阻的中间。
进一步的，所述下光敏电阻沿长度延伸方向间隔布置5个。
双面光伏板对日跟踪方法，所述方法包括：
双面光伏板的粗调：当入射光垂直于双面光伏板时，反射光只能照射到双面光伏板背面的下暗盒中最上方的下光敏电阻，且相对侧面的最上方的下光敏电阻均能被照射到；随着偏转角度的增大，反射镜能够反射到的最下方的下光敏电阻将随着偏转角度的增大而下移，直至入射光与反射镜平面接近平行时，能够照射到最下方的下光敏电阻；太阳光源属于平行光线，根据反射定律，当光线不是垂直入射到太阳能板时,下暗盒一侧的光敏电阻被照射，而相对面的光敏电阻则未被照射，根据反射光下沿能够照射到的下暗盒光敏电阻的位置，可以计算出临界偏转角度，控制第一电机粗调双面光伏板的高度角或者控制第二电机粗调双面光伏板的方位角；粗调后，再根据上暗盒采集的光敏信号进行细调；
双面光伏板的细调：当模拟光源与双面光伏板不相垂直时，光线从上暗盒的天窗投射到第一上光敏电阻上，上下或者左右两个第一上光敏电阻的受光面积发生偏差，进而第一上光敏电阻的阻值发生变化，产生差动信号放大传输到单片机后，控制第一电机细调双面光伏板的高度角或者控制第二电机细调双面光伏板的方位角。
进一步的，所述粗调与细调均基于对单片机为主控制器的电机控制，所述电机包括方位角电机和高度角电机，控制逻辑依据上下暗盒采集的光敏信号数据输入主控制器单片机的I/O口产生对应电平信号来实现，方位角电机、高度角电机均采用带编码器的蜗轮蜗杆减速电机，单片机的定时器具备读取编码器脉冲计数的功能，作为转动角度的反馈。
进一步的，采用双边沿计数，编码器2个通道，一个脉冲记4个数，电机减速比为322，转动相应角度β对应的计数值CT＝(β×4×9×322)/360＝32.2β；对细调而言，根据上暗盒光敏信号差，规定调节步长为1°，即CT为32.2；对于粗调而言，下暗盒光敏信号输入单片机I/O口控制信号写入单片机寄存器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的双面光伏板对日跟踪装置及方法，通过将基于反射光下边沿能够照射到的下暗盒5个光敏电阻的不同位置换算成角度来进行粗调和基于上暗盒的光敏电阻阻值差进行细调相结合，提高了跟踪精度，跟踪误差在1°以内，光伏跟踪的效果理想，系统工作稳定。高度角和方位角跟踪电机集成在跟踪支架中，减少了传统跟踪云台的重量。下暗盒及反射镜相结合，不仅可用于双面光伏板高度角和方位角的粗调，同时还能将正面的自然光照或者模拟光源反射至双面太阳能板的背面，提高发电效率。
附图说明
图1是双面光伏板对日跟踪装置的结构示意图；
图2是双面光伏板对日跟踪装置去除跟踪支架部分的结构第一视角视图；
图3是双面光伏板对日跟踪装置去除跟踪支架部分的结构第二视角视图；
图4是上暗盒的立体透视图；
图5是上暗盒的俯视透视图；
图6是下暗盒的立体图；
图7是下暗盒的侧视图；其中，(a)是前侧视图，(b)是前侧视图；
图8是安装本体与跟踪支架的连接关系图；
图9是双面光伏板对日跟踪装置去除跟踪支架部分的俯视图；
图10是入射光角度变化产生的不同反射信号图；其中，(a)、(b)、(c)、(d)、(e)分别显示了入射光从垂直于双面光伏板到入射光接近与反射镜平行的五种典型情况；
图11是双面光伏板对日跟踪装置的应用实例的第一视角视图；
图12是双面光伏板对日跟踪装置的应用实例的第二视角视图；
图13是电路控制框图；
图14是控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本实施例提供一种如图1所示的双面光伏板对日跟踪装置。如图2-3所示，该双面光伏板对日跟踪装置包括整体呈矩形的安装本体1，安装本体1的上侧安装有双面光伏板2，安装本体1的四个侧面均无侧壁阻挡，安装本体1的每个侧面均对应安装有反射镜3，反射镜3的底边与安装本体1的底边相连，且以预定倾斜角向上向外延伸。双面光伏板2的上表面设置有上暗盒4，双面光伏板2的下表面设置有下暗盒5。其中，上暗盒如图4-5所示，其顶部设置有天窗4-1，内部设置有4个第一上光敏电阻4-2，第一上光敏电阻4-2以安装本体1的四个侧面方向对称设置于上暗盒4的底部，并且俯视时4个第一上光敏电阻4-2刚好完全被上暗盒4的顶部遮挡；下暗盒6-7如图3所示，下暗盒5为上下延伸的条状长方体结构，且下暗盒5的四个侧面均开设有上下延伸的条状通孔5-1，每个条状通孔5-1对应的下暗盒5内沿长度延伸方向间隔布置有多干个下光敏电阻5-2。下暗盒5为中空设计，中空部分放置光敏探头线，连接至控制电路。如图8所示，安装本体1的底部通过连接轴6与跟踪支架7相连，连接轴6的上部与安装本体1铰接，并通过第一电机8调节双面光伏板2的高度角，连接轴6的下部与跟踪支架7的顶部可旋转的连接，并通过第二电机9调节双面光伏板2的方位角。
本实施例中的跟踪支架7优选为如图1所示的铝合金材料的三角支架，既可用于支撑整个光伏跟踪机构，又可使得跟踪部分质量大大减小，从而便于携带和户外操作。
本实施例在上暗盒4中还设置了1个用于检测光强的第二上光敏电阻，即五个光敏电阻被安装在一个上表面涂黑遮光的暗盒里，如图5所示，该第二上光敏电阻设置于4个第一上光敏电阻的中间。如图7所示，本实施例中，下光敏电阻优选设置5个，下暗盒5的长度延伸方向间隔布置。为了防止产生干扰，可利用热缩管包住各个光敏电阻的一周和底面，只露出上表面。
如图9所示，本实施例中的双面光伏板2的单面均包含2块相同的光伏板单元，上暗盒4和下暗盒5均设置于2块光伏板单元之间。为保证光源垂直入射时，反射效果均匀良好，本实施例中，反射镜3的角度和尺寸优选满足下列关系：
其中，θ1、θ2分别为左右(方位角方向)和上下(高度角方向)两组反射镜的倾角，h为反射镜底部到双面光伏板的垂直高度，l为放置光伏板和传感器的支架长度，L2为上下两片反射镜的长度，w为放置光伏板和传感器的支架宽度，L1为左右两片反射镜的长度，K1、K2分别为左右和上下两组反射镜的宽度。
本实施例还提供一种双面光伏板对日跟踪方法，该方法包括：
双面光伏板的粗调：如图10所示，通过反射镜反射的光线束被分成两组，左右或者前后两组的光线角度差异增大。以高度角调节为例，如图10(a)所示，当入射光垂直于双面光伏板时，反射光只能照射到双面光伏板背面的下暗盒中最上方的下光敏电阻，且相对侧面的最上方的下光敏电阻均能被照射到；如图10(b)和10(c)所示，随着偏转角度的增大，无论反射光带宽度会发生什么变化，但反射镜能够反射到的最下方的光敏电阻都会随着偏转角度的增大而下移，直至如图10(e)所示，入射光与反射器接近平行时，能够照射到最下方的下光敏电阻。当左面光敏电阻被照射，而右面电阻未被照射时，第一电机需要逆时针往左旋转，反之则顺时针往右旋转，即哪一侧光敏电阻被照射就向哪一侧转动。方位角的调节原理相同，不再赘述。因此，可以根据对应面高度方向上对应光敏电阻的阻值变化，调节跟踪电机的转向并对旋转角度进行粗调。
太阳光源属于平行光线，根据反射定律，当光线没有垂直入射到太阳能板时，比如图10(b)-(e)所示情况,下暗盒一侧的光敏电阻被照射，而相对面的光敏电阻则未被照射，根据反射光下边沿能够照射到的下暗盒最下方光敏电阻的位置，可以计算出临界偏转角度，控制第一电机粗调双面光伏板的高度角或者控制第二电机粗调双面光伏板的方位角。
双面光伏板的细调：当模拟光源与双面光伏板不相垂直时，光线从上暗盒的天窗投射到第一上光敏电阻上，上下或者左右两个第一上光敏电阻的受光面积发生偏差，进而第一上光敏电阻的阻值发生变化，产生差动信号放大传输到单片机后，控制第一电机细调双面光伏板的高度角或者控制第二电机细调双面光伏板的方位角。
本实施例中，电机的粗调与细调以STM32单片机为主控制器，电路框图如图13所示。控制逻辑是依据上下暗盒采集的光敏信号数据输入主控制器STM32单片机的I/O口产生对应电平信号来实现的。方位角电机B1、高度角电机B2均采用带编码器的蜗轮蜗杆减速电机，STM32的定时器具备读取编码器脉冲计数的功能，可以作为转动角度的反馈。采用双边沿计数，编码器2个通道，一个脉冲记4个数,电机减速比为322，转动相应角度β对应的计数值CT＝(β×4×9×322)/360＝32.2β。对细调而言，根据上暗盒光敏信号差，规定调节步长为1°，即CT为32.2。对于粗调而言，下暗盒光敏信号输入单片机I/O口控制信号写入单片机寄存器。电机的总体控制程序主要包括阴天判断、高度角与方位角的粗调和细调逻辑判断，软件流程图如图14所示。
本实施例中的下暗盒5由前后左右四面开窗的长条形暗盒构成，每一面天窗内放置由上至下5个光敏电阻。左右面对应高度角的粗调信号采集，前后面对应方位角的信号采集。假设反射器倾角为θ1＝θ2＝12°，由上至下光敏电阻编号分别为(左)1.1,1.2,1.3,1.4,1.5；(右)2.1,2.2,2.3,2.4,2.5；(前)3.1,3.2,3.3,3.4,3.5；(后)4.1,4.2,4.3,4.4,4.5被照射时电阻减小，经过差分放大输入单片机I/O口高电平信号1。对应的粗调方式取反射光线下边沿恰巧能照射到5个光敏电阻的临界点分别予以解释。
如图10(a)所示，由于
当正面光线垂直入射时，反射光恰巧能照射到下暗盒的最上方第1个光敏电阻，H1≈0,且前后左右侧面的第一个光敏电阻均能照射到，此刻证明已垂直入射，跟踪电机不转动。
如图10(e)所示，当入射线接近与反射镜平行时，
反射光下边沿恰巧能照射到下暗盒的最下方第5个光敏电阻，此时，光线与太阳能板法向量的夹角β＝90-θ。
如图10(d)所示，当入射倾角减小，反射光线与太阳能板平行，H4＝h,反射光下边沿恰巧能照射到下暗盒的第4个光敏电阻，由反射定律可得β＝90-2θ。
如图10(c)所示，当入射倾角继续减小，
反射光下边沿恰巧能照射到下暗盒的最下方第3个光敏电阻，由反射定律可得β＝90-3θ。
如图10(b)所示，当入射倾角继续减小，
反射光下边沿恰巧能照射到下暗盒的最下方第2个光敏电阻，由反射定律可得β＝90-4θ。
方位角电机B1、高度角电机B2均采用带编码器的蜗轮蜗杆减速电机，STM32的定时器具备读取编码器脉冲计数的功能，可以作为转动角度的反馈。采用双边沿计数，编码器2个通道，一个脉冲记4个数,电机减速比为322，转动相应角度β对应的计数值CT＝(β×4×9×322)/360＝32.2β。
下暗盒左测面光敏电阻信号经过滤波放大后连接单片机PA4～PA0，右测面光敏电阻信号经过滤波放大后连接单片机PB4～PB0，对应不同光敏信号电平输入与电机控制动作如下表所示。
同样的，高度角方向上的调节则根据前后侧面反射镜下沿能够照射到的不同位置的光敏电阻来进行粗调。前后侧面5个光敏电阻距离顶端的高度分别为：H1’≈0，
H4’＝h，
下暗盒前测面光敏电阻信号经过滤波放大后连接单片机PC4～PC0，后测面光敏电阻信号经过滤波放大后连接单片机PD4～PD0，对应不同光敏信号电平输入与电机控制动作如下表所示。
粗调后，再根据上暗盒采集的光敏信号进行细调。双面光伏板的细调：当模拟光源与双面光伏板不相垂直时，光线从上暗盒的天窗投射到上光敏电阻上，上下或者左右两个第一上光敏电阻的受光面积发生偏差，进而光敏电阻的阻值发生变化，产生差动信号放大传输到单片机后，控制第一电机细调双面光伏板的高度角或者控制第二电机细调双面光伏板的方位角。
本实施例中的上暗盒由天窗下5个光敏电阻组成，垂直照射时，上下左右四个光敏电阻都被遮住，光敏电阻编号分别为5.1,5.2,5.3,5.4,中间电阻编号为5.5，用于光强判断，阴天则放平。上暗盒前测面光敏电阻信号经过滤波放大后连接单片机PA8-PA5照射角度倾斜时，上下或者左右电阻被照射，电阻值发生变化经过差分放大输入单片机端口高电平信号1，控制逻辑如下表所示。
本发明在自然光和模拟太阳光下均可实现跟踪。室内模拟情况下，如图11-12所示，本发明的双面光伏板对日跟踪装置可与模拟太阳光的装置配合使用。
综上所述，本发明通过将基于下暗盒的粗调和基于上暗盒的细调相结合，提高了跟踪精度，跟踪误差在2°以内，光伏跟踪的效果理想，系统工作稳定。高度角和方位角跟踪电机集成在跟踪支架中，减少了原本云台的重量。下暗盒及反射镜相结合，不仅可用于双面光伏板高度角和方位角的粗调，同时还能将正面的自然光照或者模拟光源反射至双面太阳能板的背面，提高发电效率。
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。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 (8)
1.双面光伏板对日跟踪装置，其特征在于，包括整体呈矩形的安装本体，所述安装本体的上侧安装有双面光伏板，所述安装本体的四个侧面均无侧壁阻挡，所述安装本体的每个侧面均对应安装有反射镜，反射镜的底边与安装本体的底边相连，且以预定倾斜角向上向外延伸，所述双面光伏板的上表面设置有上暗盒，所述双面光伏板的下表面设置有下暗盒，其中，上暗盒的顶部设置有天窗，内部设置有4个第一上光敏电阻，所述第一上光敏电阻以安装本体的四个侧面方向对称设置于上暗盒的底部，并且俯视时4个第一上光敏电阻刚好完全被上暗盒的顶部遮挡，所述下暗盒为上下延伸的条状长方体结构，且下暗盒的四个侧面均开设有上下延伸的条状通孔，每个条状通孔对应的下暗盒内沿长度延伸方向间隔布置有多干个下光敏电阻，所述安装本体的底部通过连接轴与跟踪支架相连，所述连接轴的上部与安装本体铰接，并通过第一电机调节双面光伏板的高度角，所述连接轴的下部与跟踪支架的顶部可旋转的连接，并通过第二电机调节双面光伏板的方位角。
2.根据权利要求1所述的双面光伏板对日跟踪装置，其特征在于，所述双面光伏板的单面均包含2块相同的光伏板单元，所述上暗盒和下暗盒均设置于2块光伏板单元之间，所述反射镜的角度和尺寸满足下列关系：
其中，θ1、θ2分别为左右和上下两组反射镜的倾角，h为反射镜底部到双面光伏板的垂直高度，l为放置光伏板和传感器的支架长度，L2为上下两片反射镜的长度，w为放置光伏板和传感器的支架宽度，L1为左右两片反射镜的长度，K1、K2分别为左右和上下两组反射镜的宽度。
3.根据权利要求1所述的双面光伏板对日跟踪装置，其特征在于，所述光敏电阻的一周和底面均包覆有热缩管，仅露出上表。
4.根据权利要求1所述的双面光伏板对日跟踪装置，其特征在于，所述上暗盒中还包括1个检测光强的第二上光敏电阻，所述第二上光敏电阻设置于4个第一上光敏电阻的中间。
5.根据权利要求1所述的双面光伏板对日跟踪装置，其特征在于，所述下光敏电阻沿长度延伸方向间隔布置5个。
6.双面光伏板对日跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：
双面光伏板的粗调：当入射光垂直于双面光伏板时，反射光只能照射到双面光伏板背面的下暗盒中最上方的光敏电阻，且相对面的最上方的光敏电阻也能被照射到；随着偏转角度的增大，反射光下沿能够反射到的光敏电阻将随着偏转角度的增大而下移，直至入射光与反射镜平面接近平行时，能够照射到下暗盒最下方的光敏电阻；太阳光源属于平行光线，根据反射定律，当光线不是垂直入射到太阳能板时,下暗盒一侧的光敏电阻被照射，而相对面的光敏电阻则未被照射，根据反射光下沿能够照射到的下暗盒光敏电阻的位置，可计算出临界偏转角度，控制第一电机粗调双面光伏板的高度角或者控制第二电机粗调双面光伏板的方位角；
双面光伏板的细调：当模拟光源与双面光伏板不相垂直时，光线从上暗盒的天窗投射到第一上光敏电阻上，上下或者左右两个第一上光敏电阻的受光面积发生偏差，进而第一上光敏电阻的阻值发生变化，产生差动信号放大传输到单片机后，控制第一电机细调双面光伏板的高度角或者控制第二电机细调双面光伏板的方位角。
7.根据权利要求6所述的双面光伏板对日跟踪方法，其特征在于，所述粗调与细调均基于对单片机为主控制器的电机控制，所述电机包括方位角电机和高度角电机，控制逻辑依据上下暗盒采集的光敏信号数据输入主控制器单片机的I/O口产生对应电平信号来实现，方位角电机、高度角电机均采用带编码器的蜗轮蜗杆减速电机，单片机的定时器具备读取编码器脉冲计数的功能，作为转动角度的反馈。
8.根据权利要求7所述的双面光伏板对日跟踪方法，其特征在于，采用双边沿计数，编码器2个通道，一个脉冲记4个数，电机减速比为322，转动相应角度β对应的计数值CT＝(β×4×9×322)/360＝32.2β。；对细调而言，根据上暗盒光敏信号差，规定调节步长为1°，即CT为32.2；对于粗调而言，下暗盒光敏信号输入单片机I/O口控制信号写入单片机寄存器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110424402.4A CN113110619B (zh) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 双面光伏板对日跟踪装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110424402.4A CN113110619B (zh) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 双面光伏板对日跟踪装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113110619A true CN113110619A (zh) | 2021-07-13 |
| CN113110619B CN113110619B (zh) | 2022-07-05 |
Family
ID=76719180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110424402.4A Active CN113110619B (zh) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 双面光伏板对日跟踪装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113110619B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114217643A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-22 | 上海建工集团股份有限公司 | 一种日向自动化跟踪测定方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010040779A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Ryokushu:Kk | 太陽追尾太陽光発電装置 |
| CN102242980A (zh) * | 2011-07-14 | 2011-11-16 | 南京科远自动化集团股份有限公司 | 定日镜跟踪控制装置及跟踪控制方法 |
| US20160226437A1 (en) * | 2013-09-10 | 2016-08-04 | Solarflame Corporation | Heliostat apparatus and solar heat collecting apparatus and concentrating photovoltaic apparatus |
| CN207382254U (zh) * | 2017-10-24 | 2018-05-18 | 苏寄闲 | 一种光伏发电装置 |
| CN108508923A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-09-07 | 驰鸟智能科技（上海）有限公司 | 一种可实现双面跟踪的太阳能跟踪系统及其控制方法 |
-
2021
- 2021-04-20 CN CN202110424402.4A patent/CN113110619B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010040779A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Ryokushu:Kk | 太陽追尾太陽光発電装置 |
| CN102242980A (zh) * | 2011-07-14 | 2011-11-16 | 南京科远自动化集团股份有限公司 | 定日镜跟踪控制装置及跟踪控制方法 |
| US20160226437A1 (en) * | 2013-09-10 | 2016-08-04 | Solarflame Corporation | Heliostat apparatus and solar heat collecting apparatus and concentrating photovoltaic apparatus |
| CN207382254U (zh) * | 2017-10-24 | 2018-05-18 | 苏寄闲 | 一种光伏发电装置 |
| CN108508923A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-09-07 | 驰鸟智能科技（上海）有限公司 | 一种可实现双面跟踪的太阳能跟踪系统及其控制方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114217643A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-22 | 上海建工集团股份有限公司 | 一种日向自动化跟踪测定方法 |
| CN114217643B (zh) * | 2021-12-06 | 2023-05-30 | 上海建工集团股份有限公司 | 一种日向自动化跟踪测定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113110619B (zh) | 2022-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN211047965U (zh) | 一种新型农业温室大棚光线调节装置 | |
| CN113110619B (zh) | 双面光伏板对日跟踪装置及方法 | |
| WO2014070603A1 (en) | Light concentrator alignment system | |
| JP2002081760A (ja) | 太陽エネルギー利用システム | |
| JP2003028785A (ja) | 擬似太陽光照射装置 | |
| CN105680779B (zh) | 一种全方位太阳光追踪光伏支架和光伏系统 | |
| CN110764536A (zh) | 一种平单轴光伏跟踪系统优化方法 | |
| US20040100698A1 (en) | Sun tracking lighting device | |
| WO2018161647A1 (zh) | 一种光伏电站中农作物光照补偿系统 | |
| WO2021103411A1 (zh) | 一种组装式角度可调的折板形光伏组件及其光伏系统 | |
| JPH085366A (ja) | 太陽自動追跡装置 | |
| CN105322874B (zh) | 一种跟踪式太阳能板 | |
| JP3128040U (ja) | 光源追尾装置 | |
| CN116545359A (zh) | 一种可自动调节的光伏板 | |
| CN114785274A (zh) | 一种偏置轴式太阳能聚光反射装置、光伏光热收集系统 | |
| CN217033627U (zh) | 一种光伏电站地表反射率测试装置 | |
| CN210035918U (zh) | 一种表征太阳能聚光装置性能参数的测试装置 | |
| CN115225030A (zh) | 一种应用于雪地环境的双面光伏发电组件及发电系统 | |
| CN205545108U (zh) | 一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备 | |
| CN113203710A (zh) | 一种光伏电站地表反射率测试装置及其测试方法 | |
| CN209877397U (zh) | 法向规引导反射镜阵列 | |
| CN111664597A (zh) | 一种阳光反射传感器及应用其的聚光装置 | |
| CN217087852U (zh) | 一种应用于双面光伏组件的自动反射装置 | |
| CN109873604A (zh) | 一种可调式太阳能发电系统 | |
| CN111780440A (zh) | 一种角度可调的光伏支架 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240207 Address after: Room 1002, No. 99 Hongqiao Avenue, Hongqiao Town, Taixing City, Taizhou City, Jiangsu Province, 225300 Patentee after: Jiangsu Hongdi New Energy Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 213164 No. 33 Gehuzhong Road, Wujin District, Changzhou City, Jiangsu Province Patentee before: CHANGZHOU VOCATIONAL INSTITUTE OF ENGINEERING Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 55 Hongrun Road, Hongqiao Industrial Park, Taixing City, Taizhou City, Jiangsu Province, 225300 Patentee after: Jiangsu Hongdi New Energy Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: Room 1002, No. 99 Hongqiao Avenue, Hongqiao Town, Taixing City, Taizhou City, Jiangsu Province, 225300 Patentee before: Jiangsu Hongdi New Energy Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| CP03 | Change of name, title or address |