CN202795063U - 太阳能追日系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能追日系统,包括相互电连接的控制装置和传动装置，其特征在于，还包括：图像采集装置、图像处理装置以及滤光装置；前述图像采集装置用于采集太阳的图像，与图像处理装置电连接；前述图像处理装置用于计算太阳在图像中的位置，与传动装置电连接。本实用新型的有益之处在于：以被动追日系统为出发点，利用影像补偿技术修正被动追日系统的误差，不仅大幅度提高了追日的精准度，而且精准度的提高与被动追日系统的机构的精度无关，所以成本得到有效控制，更为重要的是，天候对本实用新型的追日系统的影响较小，具体体现在：当图像采集装置无法有效感知太阳位置时，追日系统则以被动追踪方式追日，从而保证有效发电时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种追日系统，特别涉及一种具有高精确度的太阳能追日系统。
背景技术
太阳能因为具有清洁性和获取便捷性，得到人们越来越多的重视。由于太阳日照角度的差异，一般固定式太阳能发电系统有效发电时间只有3小时左右，而采用追日系统的太阳能发电系统可使硅板等发电载具长时间正对太阳，加长了有效发电时间，一般夏季可达12小时之久，冬季也可达到8小时左右，从而大大提升了发电效率。所以，追日系统是太阳能发电系统一个重要的组成部分。
现有的追日系统区分为主动追踪和被动追踪，前者利用光感应sensor感应太阳的方位主动驱动马达使其追踪；后者则以数学模式计算太阳位置，依每一时段的方位驱使硅板等发电载具转动到指定方位角和仰角。
Sensor主动追踪虽然结构设计简易、成本低、精准度高，但是易受天候不佳而造成误判，导致追踪失灵；被动追踪虽不会受外在的阴雨的影响，总是能追到太阳的正确方位，但是其追踪的精度不高，追踪精度取决于机构精度，若要降低误差，选用零件和材料等的规格都需要较高的精度，从而导致成本大幅提高。
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构设计简易、成本低、精准度高、又不会受天候不佳影响的太阳能追日系统。
为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
太阳能追日系统,包括控制装置和传动装置，前述控制装置与传动装置电连接，其特征在于，还包括：图像采集装置和图像处理装置；前述图像采集装置用于采集太阳的图像，与图像处理装置电连接；前述图像处理装置用于计算太阳在图像中的位置，与传动装置电连接。
前述的太阳能追日系统，其特征在于，前述图像采集装置为CCD传感器。
前述的太阳能追日系统，其特征在于，前述图像采集装置为CMOS传感器。
前述的太阳能追日系统，其特征在于，还包括：用于滤除多余阳光的滤光装置。
前述的太阳能追日系统，其特征在于，前述滤光装置为高度光学灰镜，或者可见光滤镜。
本实用新型的有益之处在于：以被动追日系统为出发点，利用影像补偿技术修正被动追日系统的误差，不仅大幅度提高了追日的精准度，而且精准度的提高与被动追日系统的机构的精度无关，所以成本得到有效控制，更为重要的是，天候对本实用新型的追日系统的影响较小，具体体现在：当图像采集装置无法有效感知太阳位置时，追日系统则以被动追踪方式追日，从而保证有效发电时间。
附图说明
图1是本实用新型的太阳能追日系统的组成示意图；
图2是本实用新型的太阳能追日系统的一个具体实施例的结构示意图；
图中附图标记的含义：1-图像采集装置，2-滤光装置，3-发电载具。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
参照图1，本实用新型的太阳能追日系统包括：控制装置，传动装置，图像采集装置和图像处理装置。具体关系如下：
控制装置与传动装置电连接，控制装置具有存储器，存储器内存储有一系列参数，通过计算可精确获取当地、当前时间的太阳方位角和高度角，然后控制传动装置带动电池板等发电载具转动。图像采集装置用于采集太阳的图像，图像处理装置用于计算太阳在图像中的位置，并将计算结果以一定的形式传送到传动装置，例如以电信号的形式传送，从而控制传动装置的运动，所以，图像采集装置与图像处理装置电连接，同时，图像处理装置还与传动装置电连接。
作为一种优选的方案，图像采集装置为CCD传感器，或者CMOS传感器。CCD传感器和 CMOS传感器都具有体积小、重量轻、功耗小、工作电压低、灵敏度高、响应速度快、寿命长的优点。
为了保证图像采集装置能够获得有效的图像，就要避免其镜头过度曝光，所以，在图像采集装置与太阳之间设置有滤光装置，用以滤除多余的阳光。
作为一种优选的方案，滤光装置为高度光学灰镜，或者可见光滤镜。二者滤除多余阳光的效果均较好，可有效避免镜头过度曝光。
参照图2，使用时，将图像采集装置1和滤光装置2安装在发电载具3（例如电池板）的正面，图像处理装置（未图示）等部件安装在发电载具3的背面或其他合适的位置，然后在控制装置的存储器内存入发电载具3安装地的经纬度信息，以及经纬度、所处时间与太阳直射角之间的关系表，并输入当前的精准时间，此时控制装置通过计算就可精确获取当地、当前时间的太阳方位角和高度角，从而控制传动装置对发电载具3进行粗调整；然后图像采集装置1采集太阳的图像，所采集的图像经图像处理装置的处理后，若太阳影像于正中心则代表追日达到定位，若偏移了则将信号传送给传动装置，由传动装置对发电载具3的方向与角度做精确调整，直到太阳影像于正中心，如是达到永远与太阳一致的角度。
本实用新型的太阳能追日系统首先由控制装置控制发电载具大致对准太阳，再借助于图像采集装置和图像处理装置，利用影像补偿技术校准发电载具的对日方向，如此可确保误差在±0.5度范围内。当图像采集装置无法有效感知太阳位置时，追日系统则以被动追踪方式追日，虽精准度有所下降，但是仍保证了有效发电时间，进而提升了发电。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.太阳能追日系统,包括控制装置和传动装置，上述控制装置与传动装置电连接，其特征在于，还包括：图像采集装置和图像处理装置；上述图像采集装置用于采集太阳的图像，与图像处理装置电连接；上述图像处理装置用于计算太阳在图像中的位置，与传动装置电连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能追日系统，其特征在于，上述图像采集装置为CCD传感器。
3.根据权利要求1所述的太阳能追日系统，其特征在于，上述图像采集装置为CMOS传感器。
4.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述的太阳能追日系统，其特征在于，还包括：用于滤除多余阳光的滤光装置。
5.根据权利要求4所述的太阳能追日系统，其特征在于，上述滤光装置为高度光学灰镜，或者可见光滤镜。
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| CN107104501A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-08-29 | 金钱猫科技股份有限公司 | 一种智能太阳能充电方法及装置 |
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