聚光太阳能发电系统gps授时地球轨道跟踪系统装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置，其特征在于：是由发电单元透镜表面、发电单元、发电单元支架、水平机械驱动机构、垂直机械驱动机构、通讯线缆、GPS授时地球轨道跟踪系统主机和GPS天线构成，在发电单元支架上设置水平机械驱动机构，垂直机械驱动机构和发电单元，在发电单元内设有误差侦测传感器，发电单元支架通过通讯线缆与GPS授时地球轨道跟踪系统主机及GPS天线连接，跟踪系统主机由GPS接收模块、跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、误差侦测单元和精度数据反馈单元组成。本发明属于聚光太阳能发电技术，由于通过分析GPS数据可精确确定当前月、日的太阳升落时间。
【专利说明】
聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置
技术领域
[0001]本发明属于聚光太阳能发电系技术领域，特别是涉及一种聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置。
【背景技术】
[0002]在聚光太阳能发电系统中，阳光跟踪系统是一个非常关键的部分，相对地球而言能否实时精确跟踪太阳运动轨迹，即把直射阳光投射到光电转换芯片上，是能否取得最大发电效率的决定性因素之一。阳光跟踪方法有很多种，每种方法都有它的利和弊，很难由一个单独的方法来完成，一般都是采用多种方法组合应用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种采用GPS全球卫星定位系统超高精度时钟系统授时，精确计算系统所处地球表面位置在单位时间内的角速度和地球围绕太阳运动时的轨道倾角，驱动机械驱动机构精确跟踪太阳光，时时保持聚光发电单元的透镜表面垂直于太阳光线的聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置，用于提供多种空间信息和时间信息。其时间信息包括:年、月、日、时、分、秒，利用如此精确的时间数据，通过软件系统的精确计算，控制跟踪系统的闭环控制模块，驱动机械机构完成精确跟踪。
[0004]本发明聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置内容简述:
本发明聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置，其特征在于:是由发电单元透镜表面、发电单元、发电单元支架、水平机械驱动机构、垂直机械驱动机构、通讯线缆、GPS授时地球轨道跟踪系统主机和GPS天线构成，在发电单元支架上设置水平机械驱动机构，垂直机械驱动机构和发电单元，在发电单元设有发电单元透镜表面，在发电单元内设有误差侦测传感器，发电单元支架通过通讯线缆与GPS授时地球轨道跟踪系统主机及GPS天线连接，跟踪系统主机由GPS接收模块、跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、误差侦测单元和精度数据反馈单元组成。
[0005]GPS授时地球轨道跟踪系统主机，包括:GPS接收模块、跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、水平、垂直驱动机械机构、误差侦测单元、精度数据反馈单元，GPS接收模块按顺序与跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、水平、垂直驱动机械机构、误差侦测单元、精度数据反馈单元连接，精度数据反馈单元与跟踪系统核心处理模块连接。
[0006]本发明的聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置，GPS数据信息经GPS天线被GPS接收模块接收，经过GPS接收模块内部微处理器分析处理后转换为NMEA-0183数据格式，从串行接口送出，该信号通过跟踪系统内部串行总线被跟踪系统核心处理模块接收，该模块将此数据分解，读取其中经玮度、时间、高程等数据，计算出在地球表面该坐标点垂线在此时此刻此点与太阳连线在X和Y两个方向上的垂直夹角，从而向跟踪指令执行单元发出跟踪指令，跟踪指令执行单元得到该指令后，将其解析为水平和垂直量个方向上的电脉冲信息，分别驱动水平机械驱动机构和垂直机械驱动机构做相应角度的转动，以保证聚光发电单元的透镜表面垂直于太阳光线。
[0007]本发明属于聚光太阳能发电技术，由于通过分析GPS数据可精确确定当前月、日的太阳升落时间，该跟踪系统还可以在日落后驱动水平和垂直两个机械驱动机构将聚光发电单元转动到保护方位，待到第二天太阳升起时，再驱动上述两个机构将聚光发电单元转动到直向阳光的方位。
[0008]机械驱动机构长时间运转时产生的误差，可由发电单元内部误差侦测传感器测得并传给误差侦测单元，误差侦测单元将计算出误差值，该误差值经精度数据反馈单元处理并送到跟踪系统核心处理模块，该模块将此数据分析后发出相应的方位调整指令，使跟踪系统得到及时校正。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置的结构示意图。
[0010]图2是GPS授时地球轨道跟踪系统主机4组成框图。
[0011]图中:I是发电单元透镜表面、2是发电单元、3是发电单元支架、4是水平机械驱动机构、5是垂直机械驱动机构、6是通讯线缆、7是GPS授时地球轨道跟踪系统主机、8是GPS天线。
【具体实施方式】
[0012]本发明聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置是这样实现的，下面结合附图做具体说明。见图1，聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置，是由:发电单元透镜表面1、发电单元2、发电单元支架3、水平机械驱动机构4、垂直机械驱动机构
5、通讯线缆6、GPS授时地球轨道跟踪系统主机7和GPS天线8构成，在发电单元支架3上设置水平机械驱动机构4，垂直机械驱动机构5和发电单元2，在发电单元2设有发电单元透镜表面1，在发电单元2内含误差侦测传感器，发电单元支架3通过通讯线缆6与GPS授时地球轨道跟踪系统主机7及GPS天线8连接。跟踪系统主机7由GPS接收模块、跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、误差侦测单元、精度数据反馈单元部分组成。
[0013]见图2，是GPS授时地球轨道跟踪系统主机4组成框图，它包括:GPS接收模块、跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、误差侦测单元、精度数据反馈单元，图中虚线部分水平、垂直驱动机械机构为主机以外部分。
[0014]GPS接收模块按顺序与跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、水平、垂直驱动机械机构、误差侦测单元、精度数据反馈单元连接，精度数据反馈单元与跟踪系统核心处理模块连接。
[0015]是采用GPS全球卫星定位系统超高精度时钟系统授时，精确计算系统所处地球表面位置在单位时间内的角速度和地球围绕太阳运动时的轨道倾角，驱动机械驱动机构精确跟踪太阳光，时时保持聚光发电单元的透镜表面垂直于太阳光线。
[0016]GPS系统的时钟是当今世界最精确的时钟之一，误差只有四十四万亿分之一，可以说在数千年之间都没有误差。GPS系统提供多种空间信息和时间信息。其时间信息包括:年、月、日、时、分、秒(可给出千分之一秒的数据)，利用如此精确的时间数据，通过软件系统的精确计算，控制跟踪系统的闭环控制模块，驱动机械机构完成精确跟踪。
[0017]本发明的聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统，由GPS接受天线、GPS接收模块、跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、水平机械驱动机构、垂直机械驱动机构、误差侦测单元、精度数据反馈单元等部分组成。
[0018]GPS数据信息经GPS天线被GPS接收模块接收，经过GPS接收模块内部微处理器分析处理后转换为NMEA-0183数据格式，从串行接口送出，该信号通过跟踪系统内部串行总线被跟踪系统核心处理模块接收，该模块将此数据分解，读取其中经玮度、时间、高程等数据，计算出在地球表面该坐标点垂线在此时此刻此点与太阳连线在X和Y两个方向上的垂直夹角，从而向跟踪指令执行单元发出跟踪指令，跟踪指令执行单元得到该指令后，将其解析为水平和垂直量个方向上的电脉冲信息，分别驱动水平机械驱动机构和垂直机械驱动机构做相应角度的转动，以保证聚光发电单元的透镜表面垂直于太阳光线。
[0019]由于通过分析GPS数据可精确确定当前月、日的太阳升落时间，该跟踪系统还可以在日落后驱动水平和垂直两个机械驱动机构将聚光发电单元转动到保护方位，待到第二天太阳升起时，再驱动上述两个机构将聚光发电单元转动到直向阳光的方位。
[0020]机械驱动机构长时间运转时产生的误差，可由发电单元内部误差侦测传感器测得并传给误差侦测单元，误差侦测单元将计算出误差值，该误差值经精度数据反馈单元处理并送到跟踪系统核心处理模块，该模块将此数据分析后发出相应的方位调整指令，使跟踪系统得到及时校正。
[0021 ] GPS数据信息经GPS天线8被跟踪系统主机7中的GPS接收模块接收，经过GPS接收模块内部微处理器分析处理后转换为NMEA-0183数据格式，从串行接口送出，该信号通过跟踪系统主机7内部串行总线被跟踪系统主机7内部跟踪系统核心处理模块接收，该模块将此数据分解，读取其中经玮度、时间、高程等数据，计算出在地球表面该坐标点垂线在此时此刻此点与太阳连线在X和Y两个方向上的垂直夹角，从而向跟踪系统主机7内部跟踪指令执行单元发出跟踪指令，跟踪系统主机7内部跟踪指令执行单元得到该指令后，将其解析为水平和垂直量个方向上的电脉冲信息，分别驱动水平机械驱动机构和垂直机械驱动机构做相应角度的转动，以保证聚光发电单元的透镜表面I垂直于太阳光线。
[0022]匪EA-0183GPS数据的格式为:“$GPRMC，hhmmss.sss A/V ddmm.mmmm，N/S，dddmm.mmmm,ff/E,knots ,degrees ,ddmmyy ,degrees ,*Chicksum,>。
[0023]例如:$GPRMC，161229.487，A，3723.2475，N，12158.3416，W，0.13，309.62，120598，，*10。
[0024]其中hhmmss.sss为格林尼治的时间值，小时值上加8以后就变为北京时间了，跟踪系统主机7内部微处理器读到这个值后，与程序设定的上午启动值和下午关闭值相比较，如果该时间与上午启动值相等，就启动发电系统发电，与下午关闭值相等时就关闭发电系统，上午启动后，跟踪系统主机7内部微处理器按季节日期计算出启动时太阳光线在X方向和Y方向上与地面形成的角度，将发电单元驱动到直接指向太阳(太阳光线与发电单元透镜镜面垂直)的方位，并以与太阳同步的速度驱动发电单元的两个机械驱动机构转动，保持透镜平面时刻与太阳光线垂直。
[0025]机械驱动机构长时间运转时产生的误差，可由发电单元2内部误差侦测传感器测得并传给误差侦测单元，误差侦测单元将计算出误差值，该误差值经精度数据反馈单元处理并送到跟踪系统核心处理模块7，该模块将此数据分析后发出相应的方位调整指令，使跟踪系统的跟踪精度得到及时校正。
【主权项】
1.一种聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置，其特征在于:是由发电单元透镜表面(I)、发电单元(2)、发电单元支架(3)、水平机械驱动机构(4)、垂直机械驱动机构(5)、通讯线缆(6)、GPS授时地球轨道跟踪系统主机(7)和GPS天线(8)构成，在发电单元支架(3)上设置水平机械驱动机构(4)，垂直机械驱动机构(5)和发电单元(2)，在发电单元(2)设有发电单元透镜表面(I)，在发电单元(2)内设有误差侦测传感器，发电单元支架(3)通过通讯线缆(6)与GPS授时地球轨道跟踪系统主机(7)及GPS天线(8)连接，跟踪系统主机(7)由GPS接收模块、跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、误差侦测单元和精度数据反馈单元组成。2.根据权利要求1所述的聚光太阳能发电系统GPS授时地球轨道跟踪系统装置，其特征在于:GPS授时地球轨道跟踪系统主机(4)，包括:GPS接收模块、跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、水平、垂直驱动机械机构、误差侦测单元、精度数据反馈单元，GPS接收模块按顺序与跟踪系统核心处理模块、跟踪指令执行单元、水平、垂直驱动机械机构、误差侦测单元、精度数据反馈单元连接，精度数据反馈单元与跟踪系统核心处理模块连接。
【文档编号】G05D3/12GK105955315SQ201610425532
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】李进龙
【申请人】昆山诃德新能源科技有限公司