专利名称：太阳能反射式固定目标跟踪控制方法
技术领域：
本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种太阳能反射式固定目标跟踪控制方法。
背景技术：
太阳跟踪控制技术，是太阳能应用的核心技术之一，现有的跟踪太阳的方法有很多，但根据其原理分无外乎两种方式:根据视日运动轨迹的主动跟踪和光电传感器式被动跟踪。主动跟踪方式是开环的程控系统，可以应用于跟踪式光伏发电，塔式固定目标跟踪，碟式跟踪，单轴槽式跟踪，但这种控制方式程序编写繁琐，安装调试困难，维护费用高。跟踪精度除受系统，设备，程序误差外，还受阳光在空间折射的影响。被动跟踪方式是闭环系统，主要是由光电传感器感应太阳的位置，通过光电传感器的信号输出，由控制器驱动电机进行实时跟踪，光电传感器一般由四象限感应元件感应阳光，在阳光有偏差时通过四个感应元件发出相应的驱动电信号，当四个感应元件完全均衡感受太阳光照时，会发出停止电信号。被动跟踪方式在实际应用时，光电传感器与受光体(光伏板或反光镜)固联在一体，光电传感器感光面的法线与受光体的法线平行，当太阳位置改变，光电传感器的感应元件感应阳光非垂直光照时，向控制器发送信号驱动电机运行，以改变受光体的方向使其垂直阳光。目前只在碟式集热器、槽式集热器、跟踪式光伏发电上应用。但对于塔式、菲涅尔系统、大型太阳灶等需要将阳光反射到固定受光体的跟踪控制系统中还没有好的实现方法。
发明内容
本发明提供了一种太阳能反射式固定目标跟踪控制方法，以解决现有技术存在的被动跟踪方式不能应用于固定受光体跟踪的问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在反光镜对面单独固定安装光电传感器，光电传感器的光敏7Π件朝向反光镜，光电传感器的法线方向指向固定受光体，光电传感器感应太阳光经反光镜后的反射光线，并将感应信号传给控制器，通过反光镜驱动电机带动反光镜运转，始终使反射光线平行于光电传感器的法线方向并投射到固定受光体上，其具体步骤如下:1、调试:当固定安装在反光镜对面的光电传感器感应不到太阳光经反光镜后的反射光线时，控制器切换至时间控制方式或辅助光电传感器感应控制程序，以快速驱动反光镜使其将太阳光的反射光线反射到光电传感器感应范围内，然后光电传感器进入到正常工作状态；2、光电反馈:光电传感器的光敏元件感应太阳的反射光线并发出电信号给控制器，控制器给反光镜驱动电机下达指令，带动反光镜将太阳光反射到固定受光体上；3、调整:当光电传感器的光敏元件全部均衡感应反射光线时，光电传感器发出电信号给控制器，控制器给反光镜驱动电机下达停止信号，此时光反射光线方向与光电传感器的法线方向平行，并且反射光线投射到固定受光体上；当太阳高度角和方位角发生变化时，反射光线会偏离光电传感器，此时光电传感器的光敏元件不能均衡感应反射光线，光电传感器发出电信号给控制器，控制器根据光敏元件电信号变化发出指令控制反光镜驱动电机调整反光镜位置，直至光电传感器的光敏元件全部均衡感应到太阳光经反光镜后的反射光线。上述反光镜电机通过两个不同方向的反光镜转轴来调整反光镜的位置。上述反光镜上固定安装有辅助光电传感器或设置有辅助时间角度控制功能。与现有技术相比，本发明的有益效果是:通过在反光镜对面设置光电传感器，光电传感器感应太阳光经反光镜后的反射光线，以调整反光镜位置，使太阳的反射光线始终照射到固定受光体上，从而使光电传感器式被动跟踪方法应用于固定受光体的跟踪控制上，具有成本低，控制精度高、抗干扰、安装调试方便的优点。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明方法的工作示意图；图2是本发明方法的控制原理框架图。图中I反光镜、2光电传感器、3固定受光体、4辅助光电传感器。
具体实施例方式如图1和图2所示，一种太阳能反射式固定目标跟踪控制方法，在反光镜I对面固定安装光电传感器2,光电传感器2的光敏兀件朝向反光镜1，光电传感器2的法线方向指向固定受光体3，光电传感器2感应太阳光经反光镜I后的反射光线，并将感应信号传给控制器，通过反光镜驱动电机带动反光镜I运转，反光镜电机通过两个不同方向的反光镜转轴来调整反光镜的位置，始终使反射光线平行于光电传感器2的法线方向并投射到固定受光体I上，反光，I上固定安装有辅助光电传感器4，其具体步骤如下:1、调试:当固定安装在反光镜I对面的光电传感器2感应不到太阳光经反光镜I后的反射光线时，控制器切换至时间控制方式或辅助光电传感器4感应控制程序，以快速驱动反光镜I使其将太阳光的反射光线反射到光电传感器2感应范围内，然后光电传感器2进入到正常工作状态；2、光电反馈:光电传感器2的光敏元件感应太阳的反射光线并发出电信号给控制器，控制器给反光镜驱动电机下达指令，带动反光镜I将太阳光反射到固定受光体3上；3、调整:当光电传感器2的光敏元件全部均衡感应反射光线时，光电传感器2发出电信号给控制器，控制器给反光镜驱动电机下达停止信号，此时反射光线方向与光电传感器2的法线方向平行，并且反射光线投射到固定受光体3上；当太阳高度角和方位角发生变化时，反射光线会偏离光电传感器2，此时光电传感器2的光敏元件不能全部均衡感应反射光线，光电传感器2发出电信号给控制器，控制器根据光敏元件电信号变化发出指令控制反光镜驱动电机调整反光镜I位置，直至光电传感器2的光敏元件全部均衡感应到太阳光经反光镜I后的反射光线，使太阳光的反射光投射到固定受光体上。如此反复始终将太阳光反射到固定受光体上。
权利要求
1.一种太阳能反射式固定目标跟踪控制方法，其特征是在反光镜对面单独固定安装光电传感器，光电传感器的光敏7Π件朝向反光镜，光电传感器的法线方向指向固定受光体，光电传感器感应太阳光经反光镜后的反射光线，并将感应信号传给控制器，驱动反光镜电机带动反光镜运转，始终使反射光线平行于光电传感器的法线方向并投射到固定受光体上，其具体步骤如下: (1)调试:当固定安装在反光镜对面的光电传感器感应不到太阳光经反光镜后的反射光线时，控制器切换至时间控制方式或辅助光电传感器感应控制程序，以快速驱动反光镜使其将太阳光的反射光线反射到光电传感器感应范围内，然后光电传感器进入到正常工作状态； (2)光电反馈:光电传感器的光敏元件感应太阳的反射光线并发出电信号给控制器，控制器给反光镜驱动电机下达指令，带动反光镜将太阳光反射到固定受光体上； (3)调整:当光电传感器的光敏元件全部均衡感应反射光线时，光电传感器发出电信号给控制器，控制器给反光镜电机下达停止信号，此时反射光线方向与光电传感器的法线方向平行，并且反射光线投射到固定受光体上；当太阳高度角和方位角发生变化时，反射光线会偏离光电传感器，此时光电传感器发出电信号给控制器，控制器根据光敏兀件电信号变化发出指令控制反光镜电机调整反光镜位置，直至光电传感器的光敏元件全部均衡感应到太阳光经反光镜后的反射光线。
2.根据权利要求1所述的太阳能反射式固定目标跟踪控制方法，其特征是反光镜电机通过两个不同方向的反光镜转轴来调整反光镜的位置。
3.根据权利要求1所述的太阳能反射式固定目标跟踪控制方法，其特征是反光镜上固定安装有辅助光电传感器或设置有辅助时间角度控制功能。
全文摘要
太阳能反射式固定目标跟踪控制方法，涉及定位技术领域，该方法在反光镜对面单独固定安装光电传感器，光电传感器的光敏元件朝向反光镜，光电传感器的法线方向指向固定受光体。光电传感器感应太阳光经反光镜后的反射光线，并将感应信号传给控制器，驱动反光镜电机带动反光镜运转，始终使反射光线平行于光电传感器的法线方向并投射到固定受光体上。本发明通过在反光镜对面独立设置光电传感器，光电传感器感应太阳光经反光镜后的反射光线，以调整反光镜位置，使太阳的反射光线始终照射到固定受光体上，从而使光电传感器式被动跟踪方法应用于固定受光体的跟踪控制上，具有成本低、控制精度高、抗干扰、安装调试方便的优点。
文档编号G05D3/00GK103149943SQ20131002093
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者靳宗宝, 张树森 申请人:德州高科力液压有限公司