TWI407065B - Automatic Compensation Method and Device for Inclination of Solar Energy - Google Patents

Description

太陽能追日面板傾角自動補償方法及其裝置

本發明提供一種太陽能追日面板，特別是關於一種控制該太陽能面板擺動至面板整體接受太陽光照射之傾角的自動補償方法，並涉及實施該方法的驅動單元、光感測器及控制單元。

按，傳統可自動跟隨太陽光照射角度擺動的追日型太陽能面板，可見揭露於台灣公告第M317554號專利案中，主要是將太陽能面板裝設於一可擺動的承架頂部，且承架近側裝設有一驅動單元，經由一控制單元依據季節及時間判斷太陽光照射角度，以驅動太陽能面板隨承架擺動，促使太陽能面板之受光端面能取得太陽光的最佳照射角度。

此外，上述傳統之追日型太陽能面板，一般除了採用單一組太陽能面板獨自進行發電外，在台灣公告第M379172號專利案中，也揭露有一種可採用複數組相鄰配置的太陽能電池同時發電的技術，主要是經由一連動桿樞接各太陽能電池，以同步驅動所述太陽能電池朝追日方向擺動。

且知，在上述配置複數太陽能面板同時進行發電的情況下，實際上都是將複數太陽能面板串接成單一串聯電路，且組成該太陽能面板之複數太陽能電池之間也是以串聯方式連接成單一電路；因此，當所述太陽能面板之受光端面整體都受到太陽光照射時，所述太陽能電池可各自發電而使該串聯電路導通，藉以對外輸出電力。

然而，當複數太陽能面板同步朝追日方向擺動，且各太陽能面板擺動翹起之端部恰好遮蔽太陽光照射相鄰太陽能面板擺動盪落的端部時，會在該太陽能面板盪落端部的受光端面上形成一陰影區，而使該陰影區所屬的太陽能電池停止發電，造成該串聯電路呈斷路狀態，導致所述太陽能面板暫時停止發電，必需等到複數太陽能面板擺動至其受光端面整體受到太陽光照射時，才能重新啟動並進行發電。

惟，針對所述太陽能面板擺動形成之陰影區而導致暫時停止發電的問題，上述先前技術中均未提及可供有效防止該陰影區產生的方法，因此亟需加以改善。

本發明之目的在於克服上述先前技術中，所述太陽能面板遮蔽太陽光照射相鄰之太陽能面板，導致所述太陽能面板呈斷路狀態而暫時停止發電的問題。

為能實現上述目的，本發明之太陽能追日面板傾角自動補償方法，具有相鄰配置之複數可朝追日方向擺動的太陽能面板，其方法包含：使用所述太陽能面板之一受光端面上的二以上光感測器，接受太陽光照射而產生配對的電位信號；及比較所述配對的電位信號，於存在電位差異時，驅動所述太陽能面板同步擺動至所述電位信號的電位相等時停止，以補償所述太陽能面板傾角，令該受光端面整體接受太陽光照射，以充分接收熱幅射能。

藉由上述，經由所述光感測器持續感測並產生配對的電位信號，同時持續比較所述電位信號，以判斷所述太陽能面板同步補償擺動的時機，致使所述太陽能面板能夠即時補償擺動至該受光端面整體接受太陽光照射的傾角，藉以即時消除所述太陽能面板遮蔽太陽光而於相鄰太陽能面板之受光端面上形成的陰影區，並防止所述太陽能面板暫時停止發電，進而提升所述太陽能面板之發電效率。其中，

所述受光端面包含面板上的受光表面，或與該受光表面相鄰平行之一可隨該面板擺動的特定位置上。

更加包含將白晝區分成一日照度高之預設時間範圍及複數日照度低之預設時間範圍，於所述日照度低之預設時間範圍內，比較所述光感測器的電位信號；或者，於該日照度高之預設時間範圍內，比較所述光感測器的電位信號。

所述受光端面上之所述二以上光感測器，具有一相對位置關係，該相對位置關係使二以上光感測器座落於所述太陽能面板所屬一擺動軸心一端之二鄰側；或者，該受光端面上之所述二以上光感測器，具有一相對位置關係，該相對位置關係使二以上光感測器座落於所述受光端面上的雙端側；或者，該受光端面上之所述二以上光感測器，具有一相對位置關係，該相對位置關係使二以上光感測器座落於所述受光端面上之雙端側的一端角處；據以提升所述太陽能面板實施即時補償擺動的靈敏度。

所述日照度高之預設時間範圍為中午及接近中午的前、後時間區段，所述日照度低之預設時間範圍包含上午及下午的時間區段。

所述電位差異係為一低電位信號及一高電位信號之間的差異，該產生低電位信號之光感測器所在的受光端面的端部隨所述太陽能面板擺動上升，且該產生高電位信號之光感測器所在的受光端面的端部隨所述太陽能面板擺動下降。

此外，本發明之太陽能追日面板傾角自動補償裝置，包含：複數相鄰配置的太陽能面板；一驅動單元，驅動所述太陽能面板朝追日方向同步擺動；二以上具有相對位置關係的光感測器，分離設置於所述太陽能面板之一受光端面上，接受太陽光照射而產生配對的電位信號；及一控制單元，電連接於所述光感測器與該驅動單元之間，能夠比較所述配對的電位信號，於所述電位信號之間存在電位差異時，令該驅動單元驅動所述太陽能面板同步擺動至所述電位信號的電位相等時停止，以補償所述太陽能面板傾角，令該受光端面整體接受太陽光照射；據此，可供實施上述本發明之太陽能追日面板傾角自動補償方法。其中，

所述受光端面包含面板上的受光表面，或與該受光表面相鄰平行之一可隨該面板擺動的特定位置上。

所述太陽能面板可呈水平狀相鄰配置或斜傾角度相鄰配置。

所述二以上光感測器可分別座落於所述太陽能面板所屬一擺動軸心一端之二鄰側；或者，所述二以上光感測器亦可分別座落於所述受光端面上的雙端側；或者，所述二以上光感測器亦可分別座落於所述受光端面上之雙端側的一端角處。

所述電位差異係為一低電位信號和一高電位信號之間的差異，該產生低電位信號之光感測器所在的受光端面的端部隨所述太陽能面板擺動上升，且該產生高電位信號之光感測器所在的受光端面的端部隨所述太陽能面板擺動下降。

與現有技術相比，可以補償所述太陽能面板傾角，令受光端面整體均能接收太陽光的熱幅射能。

然而，為能明確且充分揭露本發明，併予列舉較佳實施之圖例，以詳細說明其實施方式如後述：

首觀圖1所示，揭示出本發明之太陽能追日面板傾角自動補償方法的流程圖，並配合圖2、圖3及圖5說明本發明具有相鄰配置之複數可朝追日方向擺動的太陽能面板，包括可沿地球東、西方位擺動至追日之定位角度的一第一面板11、一第二面板12及一第三面板13，該第一面板11位於該第二面板12的東側，且第三面板13位於該第二面板12的西側，其方法包含：步驟S30中，使用所述第二面板12之一可接受陽光照射的受光端面120上的二以上光感測器31、32、33、34，接受太陽光照射而產生配對的電位信號(配合圖6所示)；及步驟S40中，比較所述配對的電位信號；步驟S50中，於所述電位信號存在電位差異時，驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13同步擺動至所述電位信號的電位相等時停止(配合圖7所示)。

據此，以補償所述第一、第二、第三面板11、12、13傾角，令該受光端面120整體接受太陽光照射，以充分接收熱幅射能。

依據上述方法，可供於單一日時間內進行下列太陽能追日面板傾角自動補償方法的實施步驟：

步驟S10中，提供所述相鄰配置的第一、第二、第三面板11、12、13。

步驟S20中，利用一驅動單元2驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13朝追日方向同步擺動，該追日方向為地球之東、西方位，且第一、第二、第三面板11、12、13之間可藉由該驅動單元2之一連桿21同步連動。

步驟S30中，將所述二以上光感測器31、32、33、34分離設置於該第二面板12之受光端面120上，並使用所述光感測器31、32、33、34接受太陽光照射而產生配對的電位信號，所述光感測器包括具有相對位置關係的一第一光感測器31及一第二光感測器32，以及具有相對位置關係的一第三光感測器33及一第四光感測器34，所述第一、第二、第三、第四光感測器31、32、33、34可依據接受太陽光照射強度的差異，而分別產生低電位信號及高電位信號；該相對位置關係使第一及第二光感測器31、32座落於所述第二面板12所屬一擺動軸心121一端之二鄰側(配合圖8所示)，該第一光感測器31位於該軸心121東側，且第二光感測器32位於該軸心121西側；實際上，所述第一、第二、第三面板11、12、13各自具有一沿地球南、北軸向樞置的軸桿112、122、132，可供各自接受該驅動單元2同步驅動，而導持所述第一、第二、第三面板11、12、13沿地球東、西方位擺動，該受光端面120包含第二面板12頂部的受光表面，或與該受光表面相鄰平行之一可隨該第二面板12擺動的特定位置上，該特定位置實際上可包含第二面板12之軸桿122雙側外壁，且受光端面120之軸心121可為該軸桿122的軸心，因此第一光感測器31可位於該軸桿122東面外壁，該第二光感測器32可位於軸桿122西面外壁等高於第一光感測器31的位置，而使第一與第二光感測器31、32之間形成的水平面71相鄰平行於該第二面板12頂部，且第一與第二光感測器31、32能夠經由軸桿122隨第二面板12進行追日擺動及補償擺動(如圖9及圖10所示)；該相對位置關係使第三及第四光感測器33、34座落於所述受光端面120上的雙端側，且第三光感測器33位在受光端面120的東端側，該第四光感測器34位在受光端面120的西端側；或者，所述第三及第四光感測器33a、34a亦可座落於所述受光端面120上之雙端側的一端角126、127處，且第三光感測器33a位在受光端面120之東端側的端角126處，該第四光感測器34a位在受光端面120之西端側的端角127處；此外，在另一具體的實施上，該特定位置亦可包含自第二面板12雙端側各別向外平行延伸的支架81、82(如圖19所示)，該第二面板12實質上可接受一承架8框持，以定位於該軸桿122頂面，所述支架81、82可分別自承架8雙端側向第一和第三面板11、13平行延伸，該第三光感測器33b可位於承架8之東側支架81頂部，且第四光感測器34b可位於承架8之西側支架82頂部，而使第三與第四光感測器33b、34b之間形成的水平面72相鄰平行於該第二面板12頂部，且第三與第四光感測器33b、34b能夠經由承架8及軸桿122隨第二面板12進行追日擺動及補償擺動。

步驟S40中，藉由一控制單元4持續比較所述配對的電位信號。其中，

步驟S51中，該控制單元4將白晝區分成一日照度高之預設時間範圍及複數日照度低之預設時間範圍，該日照度高之預設時間範圍是指單一日時間範圍內太陽照射強度較高的時間，在本實施上可為中午及接近中午的前、後時間區段，所述日照度低之預設時間範圍是指單一日時間範圍內太陽照射強度較低的時間，在本實施上可包含上午及下午的時間區段；所述中午為裝設太陽能面板之地表位置的格林威治標準時間(Greenwich Mean Time，GMT)中午12點鐘；所述接近中午的前、後時間區段，係依使用者定義，實施上可為上午10：00~下午15：00之間；所述日照度低之預設時間範圍，為該接近中午的前、後時間區段以外的日照時間，實施上依季節之差異而有不同，例如位於北迴歸線附近地表，在夏季期間可為上午5：00~10：00以及下午15：00~19：00，使用者可依實際裝設位置自行設定，在此僅作舉例說明，但本發明並不因此而受限。

步驟S52中，令該控制單元4持續判斷目前時間是、否在該日照度高之預設時間範圍內。

當目前時間為清晨05：00至上午10：00期間，太陽由地球地表之天空東方逐漸昇起，而位於所述第一、第二、第三面板11、12、13的東方天空，此時控制單元4依據一控制追日之預設角度令驅動單元2驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13朝太陽方向擺動(如圖6所示)，而使各面板11、12、13頂面各自與水平面之間呈一可供追日的預設角度α1，該控制追日之預設角度係依據季節及時間判斷之太陽運行角度訂定；期間，若第一面板11遮掩太陽光線5照射第二面板12，容易造成第二面板12之部分受光端面120形成一陰影區62；同時，該控制單元4判斷目前時間未在該日照度高之預設時間範圍內，因此判斷目前時間在該日照度低之預設時間範圍內。

步驟S53中，於目前時間未在該日照度高之預設時間範圍內時，令控制單元4比較第一光感測器31及第二光感測器32的電位信號是、否相等。

當目前時間為清晨05：00至上午10：00期間，該軸桿122西面能夠接受太陽光線5照射，而形成一明亮區61(如圖9所示)，致使第二光感測器32於明亮區61內接受太陽光線5照射，而產生一高電位信號；由於該第一與第二光感測器31、32之間具有一沿面距離h1(如圖8所示)，該沿面距離h1實際上可包含軸桿122的直徑，以及第一、第二光感測器31、32所依附之一光感測器座體3的表面寬度，且該沿面距離h1所形成之凸出部30容易遮蔽太陽光線5照射軸桿122之東面或西面；此時，若凸出部30遮蔽太陽光線5照射軸桿122東面，而形成一陰影區62，致使位於陰影區62內之第一光感測器31未能接受太陽光線5照射，而產生一低電位信號，導致第一及第二光感測器31、32之所述電位信號不相等而存在電位差異。

步驟S54中，於所述配對的電位信號存在電位差異時，令控制單元4比較該第一及第二光感測器31、32之所述電位信號的高、低。

當目前時間為清晨05：00至上午10：00期間，該第二光感測器32產生高電位信號，而高於第一光感測器31的低電位信號。

步驟S541中，該控制單元4令驅動單元2驅動所述產生低電位信號之光感測器所在的受光端面120的一端側端部隨所述第二面板12擺動上升，並驅動該產生高電位信號之光感測器所在的受光端面120的另一端側端部隨所述第二面板12擺動下降。

當目前時間為清晨05：00至上午10：00期間，且第二光感測器32之電位信號高於第一光感測器31的電位信號，因此驅動單元2驅動第一光感測器31所在之受光端面120的東端側端部123隨所述第二面板12擺動上升(如圖7及圖10所示)，並驅動第二光感測器32所在之受光端面120的西端側端部124隨所述第二面板12擺動下降，致使第二面板12朝追日方向擺動，並連動所述第一、第三面板11、13同步朝追日方向擺動；期間，重複實施步驟S52、S53、S54及S541，當重複實施步驟S53，且該第二面板12朝追日方向擺動至其軸桿122東面及西面均能接受太陽光線5照射時，該軸桿122東、西面均形成一明亮區61，致使第一及第二光感測器31、32同時接受太陽光線5照射，而產生相等之電位信號。

步驟S55中，當目前時間為清晨05：00至上午10：00期間，且所述電位信號的電位相等時，該控制單元4令驅動單元2停止驅動軸桿122，而使所述第一、第二、第三面板11、12、13停止擺動，致使各面板11、12、13頂面各自與水平面之間呈一可供追日的實際角度α2(如圖7及圖10所示)，該角度α1與α2相減的角度值，即為可供各面板11、12、13追日之傾角補償值。藉此，可即時消除所述受光端面120上的陰影區62，致使受光端面120整體接受太陽光照射，並提升所述太陽能面板實施即時補償擺動的靈敏度；期間，重複實施步驟S52、S53及S55，並於重複實施步驟S53，且所述電位信號存在電位差異時，重複實施步驟S52、S53、S54及S541。

當重複實施步驟S52，且當目前時間為上午10：00至中午12：00期間，太陽逐漸朝西方運行至所述第一、第二、第三面板11、12、13之上方或趨近上方的東邊天空中，此時控制單元4依據該控制追日之預設角度令驅動單元2驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13朝太陽方向擺動(如圖11所示)，而使各面板11、12、13頂面各自與水平面之間呈一可供追日的預設角度α3；期間，若第一面板11遮掩太陽光線5照射第二面板12，容易造成第二面板12之部分受光端面120形成一陰影區62；同時，該控制單元4判斷目前時間在日照度高之預設時間範圍內。

步驟S56中，於目前時間在日照度高之預設時間範圍內時，令控制單元4比較所述第三及第四光感測器33、33a、34、34a的電位信號是、否相等。

當目前時間為上午10：00至中午12：00期間，該受光端面120西端側端部124能夠接受太陽光線5照射，而形成一明亮區61，致使第四光感測器34、34a於明亮區61內接受太陽光線5照射，而產生一高電位信號；此時，若第一面板11遮掩太陽光線5，而於第二面板12之受光端面120東端側端部123及端角126形成一陰影區62，致使位於陰影區62內之第三光感測器33、33a未能接受太陽光線5照射，而產生一低電位信號，導致第三及第四光感測器33、33a、34、34a之所述電位信號不相等而存在電位差異。

步驟S57中，於所述電位信號存在電位差異時，令控制單元4比較該第三及第四光感測器33、33a、34、34a之所述電位信號的高、低。當目前時間為上午10：00至中午12：00期間，該第四光感測器34產生高電位信號，而高於第三光感測器33的低電位信號。

步驟S571中，該控制單元4令驅動單元2驅動所述產生低電位信號之光感測器所在的受光端面120的一端側端部隨所述第二面板12擺動上升，並驅動所述產生高電位信號之光感測器所在的受光端面120的另一端側端部隨所述第二面板12擺動下降。

當目前時間為上午10：00至中午12：00期間，該第四光感測器34、34a之電位信號高於第三光感測器33、33a的電位信號，因此驅動單元2驅動第三光感測器33、33a所在之受光端面120的東端側端部123及端角126隨所述第二面板12擺動上升(如圖12所示)，並驅動第四光感測器34、34a所在之受光端面120的西端側端部124及端角127隨所述第二面板12擺動下降，致使第二面板12朝追日方向擺動，並連動所述第一、第三面板11、13同步朝追日方向擺動。

期間，重複實施步驟S52、S56、S57及S571，當重複實施步驟S56，且第二面板12朝追日方向擺動至其受光端面120的東及西端側端部123、124及端角126、127均接受太陽光線5照射時，該受光端面120的東及西端側端部123、124及端角126、127均形成一明亮區61，致使第三及第四光感測器33、33a、34、34a同時接受太陽光線5照射，而產生相等之電位信號。

步驟S58中，於所述電位信號的電位相等時，該控制單元4令驅動單元2停止驅動軸桿122，而使所述第一、第二、第三面板11、12、13停止擺動，致使各面板11、12、13頂面各自與水平面之間呈一可供追日的實際角度α4(如圖12所示)，藉以即時消除所述受光端面120上的陰影區62，致使受光端面120整體接受太陽光照射；期間，重複實施步驟S52、S56及S58，並於重複實施步驟S56，且所述電位信號存在電位差異時，重複實施步驟S52、S56、S57及S571。

當重複實施步驟S57，且目前時間為中午12：00至下午15：00期間，太陽逐漸朝西方運行至所述第一、第二、第三面板11、12、13之上方或趨近上方的西邊天空中，此時控制單元4依據該控制追日之預設角度令驅動單元2驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13朝太陽方向擺動(如圖13所示)，而使各面板11、12、13頂面各自與水平面之間呈一可供追日的預設角度β3；期間，該受光端面120東端側端部123及端角126能夠接受太陽光線5照射，而形成一明亮區61，致使第三光感測器33、33a於明亮區61內接受太陽光線5照射，而產生一高電位信號；此時，若第三面板13遮掩太陽光線5照射第二面板12，而於受光端面120西端側端部124及端角127形成一陰影區62，致使位於陰影區62內之第四光感測器34、34a未能接受太陽光線5照射，而產生一低電位信號，導致第三光感測器33、33a之電位信號高於第四光感測器34、34a的電位信號。

步驟S572中，該控制單元4令驅動單元2驅動所述產生低電位信號之光感測器所在的受光端面120的一端側端部隨所述第二面板12擺動上升，並驅動所述產生高電位信號之光感測器所在的受光端面120的另一端側端部隨所述第二面板12擺動下降。

當目前時間為中午12：00至下午15：00期間，且第三光感測器33、33a之電位信號高於第四光感測器34、34a的電位信號，因此驅動單元2驅動第四光感測器34、34a所在之受光端面120的西端側端部124及端角127隨所述第二面板12擺動上升(如圖14所示)，並驅動第三光感測器33、33a所在之受光端面120的東端側端部123及端角126隨所述第二面板12擺動下降，致使第二面板12朝追日的反方向擺動，並連動所述第一、第三面板11、13同步朝追日的反方向擺動。期間，重複實施步驟S52、S56、S57及S572，當重複實施步驟S56，且第二面板12朝追日的反方向擺動至第三及第四光感測器33、33a、34、34a產生相等的電位信號時，重複實施S52、S56及S58，致使各面板11、12、13頂面各自與水平面之間呈一可供追日的實際角度β4(如圖14所示)，並於重複實施步驟S56，且所述電位信號存在電位差異時，重複實施步驟S52、S56、S57及S572。

當重複實施步驟S52，且目前時間為下午15：00至黃昏19：00期間，太陽逐漸朝西方運行至所述第一、第二、第三面板11、12、13之西方天空，此時控制單元4依據該控制追日之預設角度令驅動單元2驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13朝太陽方向擺動(如圖15所示)，而使各面板11、12、13頂面各自與水平面之間呈一可供追日的預設角度β1；期間，若第三面板13遮掩太陽光線5照射第二面板12，容易造成第二面板12之部分受光端面120形成一陰影區62；同時，該控制單元4判斷目前時間在日照度低之預設時間範圍內；因此，重複實施步驟S53。

步驟S53中，當目前時間為下午15：00至黃昏19：00期間，該軸桿122東面能接受太陽光線5照射，而形成一明亮區61(如圖15及圖17所示)，致使第一光感測器31於明亮區61內接受太陽光線5照射，而產生一高電位信號；此時，若凸出部30遮蔽太陽光線5照射軸桿122西面，而形成一陰影區62，致使位於陰影區62內之第二光感測器32未能接受太陽光線5照射，而產生一低電位信號，導致第一及第二光感測器31、32之所述電位信號存在電位差異；因此，重複實施步驟S54。

步驟S54中，令控制單元4比較該第一及第二光感測器31、32之所述電位信號的高、低；當目前時間為下午15：00至黃昏19：00期間，該第一光感測器31產生高電位信號，而高於第二光感測器32的低電位信號。

步驟S542中，該控制單元4令驅動單元2驅動所述產生低電位信號之光感測器所在的受光端面120的一端側端部隨所述第二面板12擺動上升，並驅動所述產生高電位信號之光感測器所在的受光端面120的另一端側端部隨所述第二面板12擺動下降。

當目前時間為下午15：00至黃昏19：00期間，且第一光感測器31之電位信號高於第二光感測器32的電位信號，因此驅動單元2驅動第二光感測器32所在之受光端面120的西端側端部124隨所述第二面板12擺動上升(如圖16及圖18所示)，並驅動第一光感測器31所在之受光端面120的東端側端部123隨所述第二面板12擺動下降，致使第二面板12朝追日的反方向擺動，並連動所述第一、第三面板11、13同步朝追日的反方向擺動；期間，重複實施步驟S52、S53、S54及S542，當重複實施步驟S53，且第一及第二光感測器31、32產生相等之電位信號時，重複實施步驟S52、S53及S55，致使各面板11、12、13頂面各自與水平面之間呈一可供追日的實際角度β 2，並於重複實施步驟S53，且所述電位信號存在電位差異時，重複實施步驟S52、S53、S54及S542。

依據上述，經由所述光感測器31、32、33、33a、34、34a持續感測並產生配對的電位信號，供給該控制單元4持續比較所述電位信號，以判斷該驅動單元2驅動所述太陽能面板同步補償擺動的時機，致使所述太陽能面板能夠即時補償擺動至該受光端面120整體接受太陽光照射的傾角，藉以即時消除所述太陽能面板遮蔽太陽光而於相鄰太陽能面板之受光端面120上形成的陰影區62，並防止所述太陽能面板暫時停止發電，進而提升所述太陽能面板之發電效率。

除此之外，本發明亦可於該日照度低之預設時間範圍內，令控制單元4比較第三及第四光感測器33、33a、34、34a的電位信號，於所述電位信號之間存在電位差異時，驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13同步擺動至所述電位信號的電位相等時停止；同時，亦可於該日照度高之預設時間範圍內，令控制單元4比較第一及第二光感測器31、32的電位信號，於所述電位信號之間存在電位差異時，驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13同步擺動至所述電位信號的電位相等時停止。

請參閱圖2所示，揭示出本發明之太陽能追日面板傾角自動補償裝置的配置示意圖，並配合圖3說明本發明包含複數相鄰配置的太陽能面板、一驅動單元2、二以上具有相對位置關係的光感測器31、32、33、34及一控制單元4；所述太陽能面板包括可沿地球東、西方位擺動至追日之定位角度的一第一面板11、一第二面板12及一第三面板13，且第一面板11位於該第二面板12的東側，該第三面板13位於該第二面板12的西側；所述第一、第二、第三面板11、12、13各自具有一沿地球南、北軸向樞置的軸桿112、122、132，且所述軸桿112、122、132各自配置一朝下方延伸的擺桿115、125、135(配合圖3及圖6所示)，所述擺桿115、125、135底端一同樞置於一連桿21上；此外，所述第一、第二、第三面板11、12、13可呈水平狀相鄰配置或斜傾角度相鄰配置(如圖4所示)。

該驅動單元2可鄰近設置於該第二面板12之軸桿122一端(如圖2及圖3所示)，內部包含有一馬達、一可接受馬達驅動的蝸桿(worm)及一與蝸桿相囓合的渦輪，且該軸桿122一端結合於渦輪上，經由該馬達驅動蝸桿，以驅動渦輪及第二面板12的軸桿122轉動，致使第二面板12之擺桿125擺動，並藉由連桿21及擺桿115、135同步驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13朝追日方向擺動(如圖6及圖13所示)。

所述光感測器包括一第一光感測器31、一第二光感測器32、一第三光感測器33及一第四光感測器34，分離設置於所述第二面板12之一受光端面120上(如圖2及圖3所示)，接受太陽光照射而產生配對的電位信號，所述第一、第二、第三、第四光感測器31、32、33、34可依據接受太陽光照射強度的差異，而分別產生低電位信號及高電位信號；該受光端面120包含第二面板12頂部的受光表面，或與該受光表面相鄰平行之一可隨該第二面板12擺動的特定位置上，該特定位置實際上可包含第二面板12之軸桿122雙側外壁，且該相對位置關係使第一及第二光感測器31、32座落於所述第二面板12所屬一擺動軸心121一端之二鄰側(配合圖8所示)；在本實施上，該第一光感測器31位於軸心121東側，該第二光感測器32位於軸心121西側；實際上，該受光端面120之軸心121可為該軸桿122的軸心，且軸桿122頂面設有一光感測器座體3，因此第一光感測器31可位於該座體3東面外壁，該第二光感測器32可位於該座體3西面外壁等高於第一光感測器31的位置，而使第一與第二光感測器31、32之間形成的水平面71相鄰平行於該第二面板12頂部，且第一與第二光感測器31、32能夠經由軸桿122隨第二面板12進行追日擺動及補償擺動(如圖9及圖10所示)。

該相對位置關係使第三及第四光感測器33、34座落於所述受光端面120上的雙端側(如圖2及圖3所示)，且第三光感測器33位在受光端面120的東端側，該第四光感測器34位在受光端面120的西端側；在本實施上，所述第三及第四光感測器33、34可分置於軸桿122雙側的第二面板12頂面，該第三光感測器33位於第二面板12之受光端面120東端側端部123，該第四光感測器34位於該受光端面120西端側端部124；或者，所述第三及第四光感測器33a、34a亦可分設於該受光端面120之雙端側的一端角126、127處，且第三光感測器33a位在受光端面120之東端側的端角126處，該第四光感測器34a位在受光端面120之西端側的端角127處。

該控制單元4可設於該驅動單元2近側，且電連接於所述第一、第二、第三、第四光感測器31、32、33、33a、34、34a與驅動單元2之間，能夠比較所述配對的電位信號，於存在電位差異時(如圖6及圖9所示)，令驅動單元2驅動所述第一、第二、第三面板11、12、13同步擺動至所述電位信號的電位相等時停止(如圖7及圖10所示)。

此外，在另一具體的實施上，上述特定位置亦可包含自第二面板12雙端側各別向外平行延伸的支架81、82(如圖19所示)，該第二面板12實質上可接受一承架8框持，以定位於該軸桿122頂面，所述支架81、82可分別自承架8雙端側向第一和第三面板11、13平行延伸，該第三光感測器33b可位於承架8之東側支架81頂部，且第四光感測器34b可位於承架8之西側支架82頂部，而使第三與第四光感測器33b、34b之間形成的水平面72相鄰平行於該第二面板12頂部，且第三與第四光感測器33b、34b能夠經由承架8及軸桿122隨第二面板12進行追日擺動及補償擺動。

如此，所述光感測器31、32、33、33a、33b、34、34a、34b可於所述第一、第二、第三面板11、12、13朝追日方向擺動期間，分別以相異的角度接受太陽光照射，並分別產生一低電位信號及一高電位信號，該驅動單元2係驅動所述產生低電位信號之光感測器所在的受光端面120的端部隨所述第二面板12上升，並驅動所述產生高電位信號之光感測器所在的受光端面120的端部隨所述第二面板12下降，而使該受光端面120整體接受太陽光照射；依據上述構件組成，可供實施上述實施例之太陽能追日面板傾角自動補償方法。

據此，經由比較所述配對的電位信號，而於所述電位信號存在電位差異時，該驅動單元2驅動所述太陽能面板同步擺動至所述電位信號的電位相等時停止，而使所述太陽能面板補償擺動至該受光端面120整體接受太陽光照射的傾角。

綜上所陳，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明；凡其他未脫離本發明所揭示之精神下而完成的等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

11．．．第一面板

112、122、132．．．軸桿

115、125、135．．．擺桿

12．．．第二面板

120．．．受光端面

121．．．軸心

123、124．．．端部

126、127．．．端角

13．．．第三面板

2．．．驅動單元

21．．．連桿

3．．．座體

30．．．凸出部

31．．．第一光感測器

32．．．第二光感測器

33、33a、33b．．．第三光感測器

34、34a、34b．．．第四光感測器

4．．．控制單元

5．．．光線

61．．．明亮區

62．．．陰影區

71、72．．．水平面

8．．．承架

81、82．．．支架

圖1：為本發明的流程圖。

圖2：為本發明的一配置示意圖。

圖3：為圖2的側視圖。

圖4：為本發明的另一配置示意圖。

圖5：為本發明之實施步驟的流程圖。

圖6：為圖2的一使用狀態圖。

圖7：為圖6的次一狀態圖。

圖8：為圖3的A-A斷面圖。

圖9：為圖8的一使用狀態圖。

圖10：為圖9的次一狀態圖。

圖11：為圖2的另一使用狀態圖。

圖12：為圖11的次一狀態圖。

圖13：為圖2的再一使用狀態圖。

圖14：為圖13的次一狀態圖。

圖15：為圖2的又一使用狀態圖。

圖16：為圖15的次一狀態圖。

圖17：為圖8的另一使用狀態圖。

圖18：為圖17的次一狀態圖。

圖19：為本發明的又一配置示意圖。

11．．．第一面板

112、122、132．．．軸桿

12．．．第二面板

120．．．受光端面

121．．．軸心

123、124．．．端部

126、127．．．端角

13．．．第三面板

2．．．驅動單元

21．．．連桿

31．．．第一光感測器

32．．．第二光感測器

33、33a．．．第三光感測器

34、34a．．．第四光感測器

4．．．控制單元

Claims (9)

1. 一種太陽能追日面板傾角自動補償方法，具有相鄰配置之複數可朝追日方向擺動的太陽能面板，所述太陽能面板包括各自具有一受光端面的一第一面板、一第二面板及一第三面板，所述方法包含：使用所述第二面板之受光端面上的二以上光感測器，接受太陽光照射而產生配對的電位信號；及比較所述配對的電位信號，於所述第一面板或第三面板遮蔽太陽光照射其中之一的光感測器而使所述電位信號之間存在電位差異時，驅動第一面板、第二面板及第三面板同步擺動至所述電位信號的電位相等時停止，以補償所述第一面板、第二面板及第三面板傾角，令第一面板、第二面板及第三面板的受光端面整體接受太陽光照射。
2. 如申請專利範圍第1項所述太陽能追日面板傾角自動補償方法，其中該受光端面包含面板上的受光表面，或與該受光表面相鄰平行之一可隨該面板擺動的特定位置上。
3. 如申請專利範圍第1項所述太陽能追日面板傾角自動補償方法，更加包含將白晝區分成一日照度高之預設時間範圍及複數日照度低之預設時間範圍，於所述日照度低之預設時間範圍內，比較所述光感測器的電位信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述太陽能追日面板傾角自動補償方法，更加包含將白晝區分成一日照度高之預設時間範圍及複數日照度低之預設時間範圍，於所述日照度高之預設時間範圍內，比較所述光感測器的電位信號。
5. 如申請專利範圍第1、3或4項所述太陽能追日面板傾角自動補償方法，其中所述二以上光感測器具有一相對位置關係，該相對位置關係使二以上光感測器座落於所述第二面板所屬一擺動軸心一端之二鄰側。
6. 如申請專利範圍第1、3或4項所述太陽能追日面板傾角自動補償方法，其中所述二以上光感測器具有一相對位置關係，該相對位置關係使二以上光感測器座落於所述第二面板之受光端面上的雙端側。
7. 如申請專利範圍第1、3或4項所述太陽能追日面板傾角自動補償方法，其中所述二以上光感測器具有一相對位置關係，該相對位置關係使二以上光感測器座落於所述第二面板之受光端面上之雙端側的一端角處。
8. 如申請專利範圍第3或4項所述太陽能追日面板傾角自動補償方法，其中該日照度高之預設時間範圍為中午及接近中午的前、後時間區段，該日照度低之預設時間範圍包含上午及下午的時間區段。
9. 如申請專利範圍第1項所述太陽能追日面板傾角自動補償方法，其中所述電位差異係為一低電位信號及一高電位信號之間的差異，該產生低電位信號之光感測器所在的受光端面的端部隨所述太陽能面板擺動上升，且該產生高電位信號之光感測器所在的受光端面的端部隨所述太陽能面板擺動下降。