专利名称：一种定日镜高精度投射光斑的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及塔式太阳能集热系统技术，特别是一种定日镜高精度光斑投射的技术
与装置。
背景技术：
以太阳运行轨迹数学模型为基础，通过计算机控制系统给出任一位置定日镜在任一时段内高度角和方位角时空变量清单，并将相关参数传至定日镜传动机构，使其准确驱动定日镜到达预定位置，是保证任意时刻任一定日镜跟踪太阳能并投射光斑到集热器指定位置的关键。现有技术中所建定日镜跟踪投射光斑控制模型尚有较大改进空间，从而进一步提高定日镜高度角和方位角时空变量的有效控制，使得光斑能够更精确的打在集热器指定位置处。
发明内容
为了解决上述技术缺陷，本发明提出了一种定日镜高精度投射光斑的方法与装置。本发明按照下述技术方案实现一种定日镜高精度投射光斑的方法，包括以下步骤(I)以定日镜镜面中心为坐标原点，建立三维空间坐标系，并以正北方向为定日镜跟踪投射太阳光斑的基准点；(2)设定一集热器用于接受定日镜所投射的太阳光斑；(3)选取高精度精密测量仪器测得定日镜相对集热器在三维空间中所处地理位置坐标以及集热器中心点距定日镜镜面中心点的垂直距离；(4)选取一种高精度太阳位置定位系统用于获取太阳的高度角和方位角；(5)将上述所述的定日镜地理位置坐标(X，y)、集热器中心点距定日镜镜面中心点的垂直距离h及太阳的高度角HS、方位角AS代入定日镜高精度投射太阳光斑算法中，经过上位机控制系统精确运算出定日镜高度角和方位角；特定地理坐标系下的任意时刻的定日镜高度角和方位角的计算公式如下
权利要求
1.一种定日镜高精度投射光斑的方法，包括以下步骤 (1)以定日镜镜面中心为坐标原点，建立三维空间坐标系，并以正北方向为定日镜跟踪投射太阳光斑的基准点； (2)设定一集热器用于接受定日镜所投射的太阳光斑； (3)选取高精度精密测量仪器测得定日镜相对集热器在三维空间中所处地理位置坐标以及集热器中心点距定日镜镜面中心点的垂直距离； (4)选取一种高精度太阳位置定位系统用于获取太阳的高度角和方位角； (5)将上述所述的定日镜地理位置坐标(x，y)、集热器中心点距定日镜镜面中心点的垂直距离h及太阳的高度角HS、方位角AS代入定日镜高精度投射太阳光斑算法中，经过上位机控制系统精确运算出定日镜高度角和方位角。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，特定地理坐标系下的任意时刻的定日镜高度角和方位角的计算公式如下
3.一种定日镜高精度投射光斑的装置，包括上位机控制器、下位机控制器、微处理器、伺服电机、定日镜支撑机构和定日镜镜面，其特征在于上位机控制器发出命令给下位机控制器，下位机控制器将接收到的命令解释成相应时序信号后发送给微处理器，微处理器获取指令后控制伺服电机执行指令；伺服电机按照指令立即快速精确驱动定日镜支撑机构运转；定日镜支撑机构达到一定位置时，可使得定日镜镜面聚焦并投射太阳光斑至集热器内的指定点位置。
4.如权利要求3所述得装置，其特征在于 I)上、下位机控制器内置计算软件和程序；2)伺服电机由电机和驱动器组成； 3)定日镜支撑机构由水平传动轴和竖直传动轴组成； 4)定日镜镜面是具由一定反射率的镜片组成； 5)所述系统中的定日镜竖直传动轴转动范围为O 90°，水平传动轴范围为0 360。。
全文摘要
本发明涉及一种定日镜高精度投射光斑的方法与装置，方法包括以下步骤(1)以定日镜镜面中心为坐标原点，建立三维空间坐标系，并以正北方向为定日镜跟踪投射太阳光斑的基准点；(2)设定一集热器用于接受定日镜所投射的太阳光斑；(3)选取高精度精密测量仪器测得定日镜相对集热器在三维空间中所处地理位置坐标以及集热器中心点距定日镜镜面中心点的垂直距离；(4)选取一种高精度太阳位置定位系统用于获取太阳的高度角和方位角；(5)将上述所述的定日镜地理位置坐标(x，y)、集热器中心点距定日镜镜面中心点的垂直距离h及太阳的高度角HS、方位角AS代入定日镜高精度投射太阳光斑算法中，经过上位机控制系统精确运算出定日镜高度角和方位角。
文档编号G05D3/12GK103034244SQ20121047830
公开日2013年4月10日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者王涛明, 马贵鹏, 周永福, 刘晓光, 王泽华, 汪腾飞, 牛震宇, 陆栋, 锁兴亚, 冷贯南, 姚成生 申请人:宁夏光合能源科技有限公司