CN206322029U - 太阳光追踪系统及太阳能应用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳光追踪系统、太阳能应用装置及太阳光追踪方法。太阳光追踪系统，应用于一太阳能应用装置，太阳能应用装置具有一个采集太阳光的采光面；追踪系统包括一驱动装置及一控制器，控制器控制该驱动装置驱动采光面进行追光运动，追踪系统还具有一精调传感装置，精调传感装置包括一个光传感面板；光传感面板固定于采光面面向太阳的一侧，光传感面板与采光面平行，或者，光传感面板的垂直中心轴线与采光面垂直中心线重合；光传感面板能感测太阳光的强度随入射角度的增大而逐渐变小，控制器控制进行追光运动时，根据光传感面板测得的光强变化趋势判断追光是否到位。

Description

太阳光追踪系统及太阳能应用装置

技术领域

本实用新型属于光电检测技术应用领域，具体涉及一种基于太阳光光线方向的实时检测技术的太阳光追踪系统及太阳能应用装置。

背景技术

为了让太阳能应用装置(包括但不限于太阳能发电装置、太阳能集热器等，下同)接收到最多的光能，需要将太阳能应用装置实施对光追踪和控制，以保证太阳能应用装置始终都能以最大的面积正对太阳光线的实际方向。

实施太阳能应用装置对光追踪和控制的方法，主要有实时探测太阳光入射角度的被动式追踪和根据天文知识计算太阳位置的主动式追踪。前者不受计算误差及节气变更的影响，只要光线探测装置检测的精度足够高，就可以满足太阳能应用装置的对光控制。后者需要进行复杂的数学计算，还需要繁复的天文知识支撑，太阳能应用装置的控制精度受制于计算结果的准确度和驱动控制累积误差大小的消除，并受节气变更的影响比较大，而且不管天气如何、此时太阳能应用装置均按照其自身的控制轨迹运行、导致能源浪费和设备无谓多磨损，如果想要进行适当的调整控制，则还需要辅以其他的检测和控制手段。

而被动式追踪的现有技术，或需要各种遮挡光线的装置、增加了结构的复杂性；或由于采用复杂分布式光电器件、既不够准确又增加探测电路的复杂性而增加成本；或由于光电器件平面分布、光向的微小变化难于明显区分，而灵敏度有限；或由于不同光电器件在同时受到光照时存在自身固有的输出变化误差、也不能准确分辨光向的微小变化，加上不同的探测电路之间无论再如何精密调整匹配、相互之间也将存在探测出来的数值自身固有误差，等等；现有被动式追踪的技术若想解决这些缺陷，就需要其他的复杂辅助手段、导致其成本大幅增加，甚至无法彻底的得到根本解决。

本发明人此前的中国实用新型专利《一种可追踪聚光的太阳能集热装置》(专利号：ZL 201520072311.9)，虽解决了上述大部分的缺陷，但其仅针对每组两两对应放置的光电转换件的输出信号进行比较，由于不同的光电转换件及其检测电路都分别存在较大的固有误差，导致其太阳光向的探测追踪控制精确度仍有限。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种可高精度追踪太阳光的太阳光追踪系统。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种可高精度追踪太阳光的太阳能应用装置。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种太阳光追踪系统，应用于一太阳能应用装置，所述太阳能应用装置具有一个采集太阳光的采光面；所述追踪系统包括一驱动装置及一控制器，所述控制器控制该驱动装置驱动所述采光面进行追光运动，所述追踪系统还具有一精调传感装置，所述精调传感装置包括一个光传感面板；所述光传感面板固定于所述采光面面向太阳的一侧，所述光传感面板与所述采光面平行，或者，所述光传感面板的垂直中心轴线与所述采光面垂直中心线重合；所述光传感面板能感测太阳光的强度随入射角度的增大而逐渐变小，所述控制器控制进行追光运动时，根据所述光传感面板测得的光强变化趋势判断追光是否到位。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述控制器采用时钟式、压差式、控放式或光电式太阳光追踪策略进行追光控制。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述追踪系统还具有一粗调传感装置，所述粗调传感装置包括至少一对感光板，这些感光板相对所述采光面垂直中心线具有呈锐角的夹角，成对的所述光传感面板在一追光方向上相对所述采光面垂直中心线对称布置；所述感光板均具有面向太阳的传感面，所述感光板能感测太阳光的强度随入射角度的增大而逐渐变小；所述控制器根据成对的所述感光板感测的太阳光的强度对比结果，控制追光运动方向。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述粗调传感装置包括两对感光板，第一对为第一感光板和第二感光板，第二对为第三感光板和第四感光板；所述第一感光板和第二感光板分别在东西方向上相对所述采光面垂直中心线对称布置，以感应东西方向上的追光运动方向；所述第三感光板和第四感光板分别在南北方向上相对所述采光面垂直中心线对称布置，以感应南北方向上的追光运动方向。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述光传感面板为太阳能电池板、光电二极管板、光电三极管板或光电阻板；所述粗调传感装置中感光板为太阳能电池板、光电二极管板、光电三极管板或光电阻板。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述光传感面板及所述粗调传感装置中的感光板均为太阳能电池板；所述控制器与各所述太阳能电池板之间通过模数转换器信号连接。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述驱动装置包括偏转驱动部和旋转驱动部，所述控制器可分别接收所述精调传感装置及所述粗调传感装置的输出信号，分别控制所述偏转驱动部及/或所述旋转驱动部运转，并由所述偏转驱动部及/或所述旋转驱动部带动一固定平台进行相应的转动，从而驱动所述采光面及固定平台实时追踪和对准太阳光的实际光线方向。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述控制器根据接收的所述光传感面板的信号强度，控制所述追踪系统进行休眠等待或开机运转。

根据本实用新型的另一方面，一种太阳能应用装置，应用如前所述的太阳光追踪系统。

由上述技术方案可知，本实用新型的太阳光追踪系统及太阳能应用装置的优点和积极效果在于：

由于仅仅采用精调传感装置及其探测信号的自身数据对比，单个检测电路的时间前后上的误差条件是相同的，因此对比结果不会受各有关器件的固有误差影响：可以彻底消除各种固有误差导致的影响。其探测精度基本取决于读取该输出信号的数模转换器精度，比如一般单片机自带的8位数模转换器就已可控制读值误差在1％内、即本实用新型在精调时探测追踪控制精度可大幅提升到99％，从而可在低成本的情况下，就可更精确地实现太阳光向的实时准确探测及其精确追踪控制。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施例的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是太阳光入射角度的示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种太阳光追踪系统在一太阳能应用装置应用的结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种太阳光追踪系统中传感器组件的结构示意图；

图4是根据一示例性实施方式示出的一种太阳光追踪系统中传感器组件在未对准太阳光光线方向时的受光示意图；

图5是根据一示例性实施方式示出的一种太阳光追踪系统中传感器组件在对准太阳光光线方向后的受光示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本实用新型实施例提供一种太阳光追踪系统，可主要使用在各种太阳能应用装置。应该理解的是，太阳能应用装置中可具有一采集太阳光的采光面。采光面可以是指太阳能电池板、平面形太阳能集热装置的作用面，也可以是其它形状的太阳能集热装置的作用面，这里等价为一个平面进行描述，并不以此为限。这里所说太阳能应用装置可以具有现有技术的太阳光追踪控制装置及驱动装置，以及配套的支架、电源等必要辅助结构或条件。

本实用新型实施例提供的一种太阳光追踪系统，可主要包括一驱动装置、一控制器及一精调传感装置。控制器可控制该驱动装置驱动采光面进行追光运动，驱动装置可选择为已有追踪系统的各种机械驱动结构，驱动装置可选择进行单轴追踪或双轴追踪。当然，本实用新型实施例中提供的太阳光追踪系统也可选择与已有追踪系统的控制器进行集成。另外，本领域技术人员应该理解的是，太阳光追踪系统也可以单独设置一控制器与原有追踪系统的控制器配合使用。

可以理解的是，基础追踪系统的控制器可以基于被动式或主动式太阳光追踪策略进行基础的追踪方向和追踪量的控制。主动式追踪策略例如是时钟式、程序控制式；被动式太阳光追踪策略例如是控放式太阳追踪策略或光电式太阳追踪策略。

时钟式太阳追踪策略是一种主动式的追踪策略，有单轴和双轴两种形式，其控制方法是定时法。根据太阳在天空中单位时间内的运动角度，计算出接受面单位时间内应转动的角度，从而确定出单位时间内驱动装置的驱动运作幅度，使得太阳能应用装置根据太阳的位置而相应变动。

程序控制式太阳追踪策略是与计算机相结合。首先利用一套公式通过计算机算出在单位时间内的太阳的相对角度位置，再计算出太阳光追踪装置被要求的位置，最后通过驱动传动装置达到要求的位置，实现对太阳高度角和方位角的追踪。

控放式太阳追踪策略，控放式太阳追踪装置可选择对太阳方位角进行单向追踪，操作时，例如是在太阳能应用装置采光面西侧安放一偏重，作为太阳能接受面板向西转动的动力，并利用控放式自动跟随装置对此动力的释放加以控制，使采光面随着太阳的西偏而转动。这种把原动力与控制部件分离的方法，可以简化控制装置的结构，减少能量消耗(面板的转动动能来源于偏重的势能)，为不用外接电源创造条件。释放机构的电磁铁的动力可由太阳能电池板供给。电池板装在采光面的上方，前面设有遮光板，当采光面对准太阳时恰好遮住阳光，使太阳能电池处于阴影区。一但太阳西移，遮光板的阴影随之移动，太阳能电池便受到阳光照射，输出一定数值的电流，从而发出偏移信号。信号经放大，使高灵敏的继电器动作，并通过执行继电器控制电磁铁吸合，于是制动装置松开，集热装置向西旋转，直至对准阳光。

光电式太阳追踪策略。光电式太阳追踪装置使用光敏传感器来测定入射太阳光线和追踪装置主光轴间的偏差，当偏差超过一个阈值时，执行机构调整集热装置的位置，直到使太阳光线与集热装置光轴重新平行，实现对太阳高度角和方位角的追踪。与前几种追踪装置相比，光电式追踪器可通过反馈消除误差，控制较精确，电路也比较容易实现。

本实用新型实施例提供的追踪系统的精调传感装置可主要包括一个光传感面板。光传感面板可选择固定于采光面面向太阳的一侧，光传感面板与采光面平行，或者，光传感面板的垂直中心轴线与采光面垂直中心线重合。上述两种描述主要涉及平面形采光面或其它如球面等非平面形态采光面的区别，因此主要对齐参照可认为是取决于采光面的主光轴(或认为是采光面的垂直中心轴线)。光传感面板可相对采光面有一定间隔，以减少对采光面采光效果的影响。

本实用新型实施例中，光传感面板能感测太阳光的强度随入射角度的增大而逐渐变小，控制器根据基础追踪策略控制进行追光运动时，选择根据光传感面板测得的光强变化趋势判断追光是否到位。具体精调步骤实例，控制器根据上述基础追踪策略控制进行追光运动时，满足基础追踪条件后，维持运向方向但降低驱动装置的运转速度，若感测到光传感面板测得的光强变化趋势是由持续变强转变为连续变弱，以此判断追光已到位，停止驱动装置的运转，即可达到精调角度。或者，当控制器上述基础追踪策略控制进行追光运动时，满足基础追踪条件后，维持运向方向降低驱动装置的运转速度，在感测到光传感面板测得的光强变化趋势已持续变弱，则所述控制器控制所述驱动装置转换为反向运转，直至光传感面板测得的光强变化趋势是由持续变强转变为连续变弱，以此判断追光已到位，停止驱动装置的运转，即可达到精调角度。

这里所说太阳光入射角度，如图1所示，在太阳光A射向受光面O时，入射角度是太阳光A与受光面O的法线N的夹角2。

本实用新型实施例所给出的精调追踪策略中，可选择是基于基础追踪策略和硬件，由基础追踪进行粗调追踪的运转方向和运转量的基础控制，精调传感装置提供精调追踪所需控制信号。而精调传感装置主要依据在于，光传感面板受光的入射角度变化后，受光面积和表面入光率会呈线性变化，其中的光电转换器件受到的光照会有明显变化，据此，可利用智能控制器检测精调传感装置的光电转换信号变化趋势，根据精调传感装置自身的信号变化趋势进行精确的追踪控制。

而传统的追踪控制中，主动式追踪策略下的装置存在不能灵活应变实际情况的问题，且其定时驱动机制也决定，大部分时间存在角度偏差、尤其累积误差。而传统的被动式追踪策略下的装置，类似于控放式策略这种的基于量变进行控制，仍只能实现单位时间间隔上的间断式追踪，而且，光照导致的量变到质变的节点由于受影响因素较多，很难实现精确追踪。而类似于光电式太阳追踪策略的装置，由于检测电路中需要多个器件参与其中，即使每个器件的误差控制在1％内，叠加后仍然会有5％左右的误差率。

而本实用新型实施例所给出的精调追踪策略中，由于仅仅是精调传感装置及其探测信号的自身数据对比，单个检测电路的时间前后上的误差条件是相同的，因此对比结果不会受各相关器件的固有误差影响：可以彻底消除各种固有误差导致的影响。其探测精度基本取决于读取该输出信号的数模转换器精度，一般单片机自带的8位数模转换器就已可控制读值误差在1％内或更高，即本实用新型在微调时探测追踪控制精度可大幅提升到99％以上，从而可在低成本的情况下就可更精确地实现太阳光向的实时准确探测及其精确追踪控制。

应该理解的是，本实用新型实施例提供的追踪系统中，精调传感装置除可以与现有被动式或主动式太阳光追踪系统配合实现精确追踪控制外，还可以考虑在现有控制器内建采光面的基础定时追踪运转规则后，配合以本实用新型实施例提供的精调传感装置及相应控制策略实现精确追踪控制。

如下结合附图，针对实例举例说明本实用新型给出的太阳光追踪系统，图2是根据一示例性实施方式示出的一种太阳光追踪系统在一太阳能应用装置中应用的结构示意图。

如图2所示，针对一种太阳能应用装置，该太阳能应用装置具体可为一种集热式太阳能应用装置，图中省略其采光面以便于显示驱动结构和控制结构。该太阳能应用装置主要包括传感器组1、球形采光面(未示出)、固定平台2、驱动装置(3、4、5、6、7)和支架8。支架8用于将装置安装于一基面上，而支架8与固定平台2之间为驱动装置。驱动装置主要包括受动部3、第一驱动部4、第一驱动电机5、第二驱动部6和第二驱动电机7。以此驱动装置带动固定平台2进行双轴的角度追踪。本实用新型实施例中，驱动装置可选择为本领域技术中各种单轴或双轴驱动装置的结构形式。该太阳能应用装置的控制器可集成安装于驱动装置内。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种太阳光追踪系统中传感器组件的结构示意图；图4是根据一示例性实施方式示出的一种太阳光追踪系统中传感器组件在未对准太阳光光线方向时的受光示意图；图5是根据一示例性实施方式示出的一种太阳光追踪系统中传感器组件在对准太阳光光线方向后的受光示意图。

如图2至图3所示，传感器组1可主要包括精调传感装置的光传感面板10，还包括粗调传感装置的第一感光板11、第二感光板12、第三感光板13和第四感光板14。

本实施例中，光传感面板10固定安装于固定平台2顶部，光传感面板10的垂直中心轴线可与该太阳能应用装置采光面的主光轴相重合，以便于精确测量采光面的偏转角度信息。且，光传感面板10与采光面实际上间隔有一定距离，主要为了避免影响该采光面受光及太阳能应用装置中部的集热装置受光。另一方面，光传感面板10远离驱动装置的旋转轴心，角度偏转的同时还有位置移动，能避免单一运动可能存在的滞怠，其对于偏转角度的感知更准确和更敏感。光传感面板10可选择为一个单晶硅或多晶硅太阳能电池片，可通过连接件固定在固定平台2顶部，光传感面板10的正负电极线接入一控制器中，控制器可选择为单片机，单片机内可集成模数转换器或外接模数转换器，通过模数转换器接收光传感面板10受光照后产生的电信号。

一实施方式中，还可以利用采样电路检测各光传感面板的电信号(电压、电流及/或功率)变化，采样电路可采用为本领域常用方案。还可以具有滤波整理器及信号隔离器对送至控制器前的信号进行处理。应该理解的是，整理器及信号隔离器还可以集成于智能控制器(单片机)中。

粗调传感装置的第一感光板11、第二感光板12、第三感光板13和第四感光板14可选择安装于光传感面板10的外周位置，这个位置安排主要是本实施例固定平台顶部空间有限，可以看作是分别倾斜连接在光传感面板10外周边缘与固定平台2顶部之间。由图3至图5所示，第一感光板11、第二感光板12可相对的分别位于光传感面板10东侧和西侧两个方向上，两者均相对光传感面板10具有一定倾角，第一感光板11和第二感光板12在东西方向上相对所述采光面主光轴(或称垂直中心轴)对称布置，第一感光板11可位于东侧，第二感光板12可位于西侧。第三感光板13、第四感光板14可相对位于光传感面板10南北这个方向上，两者均相对光传感面板10具有一定倾角，第三感光板13、第四感光板14在南北方向上相对所述采光面主光轴(或称垂直中心轴)对称布置，第三感光板13可位于南侧，第四感光板12可位于北侧。上述粗调传感装置的这些感光板可选择用大小相同的小块太阳能电池板，也通过模数转换器信号连接至控制器。

本实施例中传感器组1中光传感面板或感光板除可选择为太阳能电池板外，还可以是光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻、CCD图像传感器和CMOS图像传感器等本领域常用的电子元器件或上述各种电子元器件的组合或均布的方式安装于基板上。

上述具体实施例的太阳光追踪系统在使用中，可参阅图3，东、西方向的两两对应并成一定的角度对称放置第一感光板11和第二感光板12，当太阳光光线方向与光传感面板10平面不垂直(其垂直中心轴线与光线方向不重合)时，或当光线的方向有微小的变化时，第一感光板11和第二感光板12所接收到的太阳光能便有显著的差别，如图3所示，第二感光板12所感受到的太阳光能就远比第一感光板11多；控制器中该两感光板11、12对应的探测电路，所获得的第二感光板12输出信号就会明显的比第一感光板11强(单片机模数转换后的数值较大)。从而，控制器可根据此信号差得出向第二感光板12偏转的指令。其中，一种控制策略实施例是，当探测到两两对应的感光板输出信号不相同时，就向输出信号偏大的方向进行转动；且当两者信号偏差较大时则可选择较快的转动速度，从而实现快速的“追踪到位”。

控制器控制驱动装置向第二感光板12所处的西侧进行偏转运动，如图5所示，而在当根据东、西方向两两对应的第一感光板11和第二感光板12信号探测判断太阳光光线方向已“垂直”光传感面板10平面(其垂直中心轴线与光线方向已“重合”)时，由于第一感光板11和第二感光板12之间的输出特性及其探测电路本身都会不可避免将分别存在一定的固有误差，实际上很可能并未完全的追踪到位，因而还需要作进一步的精调确认。

如图5所示，本实用新型利用上述粗调传感装置粗调到位后，或在上述探测判断接近“追踪到位”时，分析光传感面板10在最近一段追踪过程中的输出信号的变化趋势，若其信号持续变强，控制器据此控制驱动装置继续慢速的同向转动，直至光传感面板10的输出信号开始连续变弱才判断真正的追踪到位。

反之，若其信号已持续变弱，控制器则控制驱动装置转而慢速的反向偏转，直至光传感面板10的输出信号开始持续变强后再连续转弱时才判断真正的追踪到位；而若其信号呈现前后均较弱(亦即在单片机模数转换后的数据较小)、中间某时段点则最强(亦即在单片机模数转换后的数据最大)，控制器就指令驱动装置转而反向偏转到该中间时段点的相应位置后才判断真正的追踪到位。

在本实用新型实施例的精调控制策略中，由于仅仅是光传感面板10自身探测结果的历史数据来相比，就可以彻底消除各种固有误差导致的影响，从而更精确地实现太阳光向的实时准确探测及其追踪控制。

上述的一种可实时判断太阳光向的追踪装置，其光电转换件优选太阳能电池板组合，其相对现有技术具有突出的有益效果，具体分析为：

首先，被动式追踪的现有技术，以前大多利用光敏电阻或光敏半导体管(光敏二极管或光敏三极管，下同)作为探测基本器件，由于光敏电阻与光敏半导体管感应的是光照强度、其输出与光照强度有一定的对应关系而与受光入射角度没有相应对应关系，因此一般都需要利用遮挡结构来辅助才能探测光向，增加了结构的复杂性及其成本；光敏电阻和光敏半导体管都有一定尺寸大小，就算采取密集分布式，也无法连续不间断地探测出受光量变化曲线。本实用新型优选太阳能电池板作为探测器件，其输出信号与同时点的受光量(光照总量)成连续曲线的变化关系，比采用光敏传感器(有一定精度时其价格高达数十元人民币)来实现此功能的方式，本实用新型的成本仅仅需要人民币两三元，成本低廉的多。

其次，就如同本发明人此前的中国实用新型专利《一种可追踪聚光的太阳能集热装置》(专利号：ZL 2015 2 0072311.9)，已经可以解决现有其他技术的大部分缺陷，尤其用于比较的两片太阳能电池板成一定角度放置(如与应用系统的采光面成角度x放置时)，光照入射角的微小变化(如从原与应用系统的采光面成z＝90°再偏离微小角度y)、并假设对应放置的两片太阳能电池板面积相同，则在该两太阳能电池板上感受到的单位面积上的光照量之差从sin(z+x)-sin(z-x)＝2*cos(x)*cos(z)变为sin(z+y+x)-sin(z+y-x)、其变化量为后者减前者＝sin(z+y+x)-sin(z+y-x)-sin(z+x)+sin(z-x)＝sin(z+y+x)-sin(z+x)-sin(z+y-x)+sin(z-x)＝2*cos(z+x+y/2)*cos(y/2)-2cos(z-x+y/2)*cos(y/2)＝2*cos(y/2)*2*sin(x)*sin(z+y/2)＝4*sin(x)*sin(z+y/2)*cos(y/2)，当比光照正对时(z＝90°)偏离的角度y趋近0时、两片太阳能电池板光照量之差前后的变化量近似为＝4*sin(x)*sin(90+0/2)*cos(0/2)＝4*sin(x)*1*1＝4*sin(x)，因此，理论上该两太阳能电池板垂直应用系统的采光面时，该两太阳能电池板单位面积受光量变化幅度最大、接近4而此时光照偏角变化幅度则接近于0，即可以大幅度提升本实用新型对光照角度变化的探测灵敏度。但其仅针对两两对应放置的光电转换件的输出信号进行比较，由于不同光电转换件及其检测电路都分别存在较大的固有误差，如太阳能电池板无论再如何严格筛选和配对、其输出信号固有误差(同光照度下的输出差异)也还有2％左右，而检测电路就算是选用高精度的元器件、如仅用到的精密电阻(数量极少也至少各需1个)其固有误差也还有1％左右，导致其太阳光向的探测追踪控制精确度仍然有限、仅能达到＝98％*98％*99％*99％＝94％。

而本实用新型在上述进一步微调探测分析的情况下，由于仅仅是精调传感装置中的光传感面板及其探测结果的历史数据来相比，就可以彻底消除各种固有误差导致的影响，其探测精度基本取决于读取该输出信号的模数转换器精度。比如一般单片机自带的8位模数转换器就已可控制读值误差在1％内；即本实用新型在微调时探测追踪控制精度可大幅提升到99％，从而可在低成本(包括作为探测器件的太阳能电池板及其输入和控制的单片机成本)的情况下就可更精确地实现太阳光向的实时准确探测及其追踪控制。

综上，本实用新型的一种可实时判断太阳光向的探测装置，其传感组件可选择为太阳能电池板，其可探测太阳光向的光电转换件组优选由至少五个光电转换件组成，具有突出的有益效果：太阳能电池板具有良好的屏蔽效果、抗干扰性、防水性，结构极为简单、成本低廉(仅需两三元人民币)、灵敏度更高(极微小的入射角变化时两两对应光伏电池单位面积光照量探测变化值极限可达4)、精确度更高(可达99％)，并可以实现快速的追踪到位。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

Claims (9)

1.一种太阳光追踪系统，应用于一太阳能应用装置，所述太阳能应用装置具有一个采集太阳光的采光面；所述追踪系统包括一驱动装置及一控制器，所述控制器控制该驱动装置驱动所述采光面进行追光运动，其特征在于，

所述追踪系统还具有一精调传感装置，所述精调传感装置包括一个光传感面板；所述光传感面板固定于所述采光面面向太阳的一侧，所述光传感面板与所述采光面平行，或者，所述光传感面板的垂直中心轴线与所述采光面垂直中心线重合；

所述光传感面板能感测太阳光的强度随入射角度的增大而逐渐变小，所述控制器控制进行追光运动时，根据所述光传感面板测得的光强变化趋势判断追光是否到位。

2.如权利要求1所述的太阳光追踪系统，其特征在于，所述控制器采用时钟式、压差式、控放式或光电式太阳光追踪策略进行追光控制。

3.如权利要求1所述的太阳光追踪系统，其特征在于，所述追踪系统还具有一粗调传感装置，所述粗调传感装置包括至少一对感光板，这些感光板相对所述采光面垂直中心线具有呈锐角的夹角，成对的所述感光板在一追光方向上相对所述采光面垂直中心线对称布置；所述感光板均具有面向太阳的传感面，所述感光板能感测太阳光的强度随入射角度的增大而逐渐变小；所述控制器根据成对的所述感光板感测的太阳光的强度对比结果，控制追光运动方向。

4.如权利要求3所述的太阳光追踪系统，其特征在于，所述粗调传感装置包括两对感光板，第一对为第一感光板和第二感光板，第二对为第三感光板和第四感光板；所述第一感光板和第二感光板分别在东西方向上相对所述采光面垂直中心线对称布置，以感应东西方向上的追光运动方向；所述第三感光板和第四感光板分别在南北方向上相对所述采光面垂直中心线对称布置，以感应南北方向上的追光运动方向。

5.如权利要求3或4所述的太阳光追踪系统，其特征在于，所述光传感面板为太阳能电池板、光电二极管板、光电三极管板或光电阻板；所述粗调传感装置中感光板为太阳能电池板、光电二极管板、光电三极管板或光电阻板。

6.如权利要求5所述的太阳光追踪系统，其特征在于，所述光传感面板及所述粗调传感装置中的感光板均为太阳能电池板；所述控制器与各所述太阳能电池板之间通过模数转换器信号连接。

7.如权利要求6所述的太阳光追踪系统，其特征在于，所述驱动装置包括偏转驱动部和旋转驱动部，所述控制器可分别接收所述精调传感装置及所述粗调传感装置的输出信号，分别控制所述偏转驱动部及/或所述旋转驱动部运转，并由所述偏转驱动部及/或所述旋转驱动部带动一固定平台进行相应的转动，从而驱动所述采光面及固定平台实时追踪和对准太阳光的实际光线方向。

8.如权利要求1所述的太阳光追踪系统，其特征在于，所述控制器根据接收的所述光传感面板的信号强度，控制所述追踪系统进行休眠等待或开机运转。

9.一种太阳能应用装置，应用如权利要求1至8任一项所述的太阳光追踪系统。