专利名称：一种太阳跟踪传感装置及工作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能利用领域，特别涉及一种太阳跟踪传感装置及工作方法。
背景技术：
跟踪太阳的方式大致可分为光电闭式跟踪和根据太阳运动轨迹的开式跟踪两类。光电闭式跟踪是根据光电传感器的信号确定太阳位置，并发送给控制器，控制器 发送指令给执行器，由执行器执行跟踪太阳的指令。优点是晴朗天气下灵敏度高，结构设计 较为方便。缺点是受天气影响大，比如前一时刻是晴天，太阳跟踪器运行正常，但是如果天 气突变由晴转阴(或者多云天气，有时有云将太阳遮挡，)，光电传感器接收到的太阳直射 辐射小，就难以确定太阳位置，失去了跟踪目标；等天气再转晴，跟踪装置也难以再确定太 阳位置，继而失去了跟踪功能。总之，在天气阴晴不定(忽晴忽阴)时，容易失去跟踪功能。 正因为如此，光电闭式跟踪虽然结构设计较为方便，设备精度要求低，投资小，但是没有得 到广泛应用。根据视日运动轨迹跟踪则是通过数学上对太阳轨迹的预测公式，从理论上精确地 计算出太阳运行轨迹，按一定的程序驱动执行机构跟踪太阳，缺点是对系统的精度要求高， 有累积误差，往往运行一段时间后，就逐渐偏离了太阳位置，所以需要高层次专业技术人员 定期人工校正。与光电闭式跟踪相比，得到了相对较广的应用。
发明内容
本发明是针对光电闭式跟踪受天气影响大的问题，提出了一种太阳跟踪传感装置 及工作方法，可以适应忽晴忽阴的天气，在阴晴不定的天气下也能始终跟踪太阳。本发明的技术方案为一种太阳跟踪传感装置，包括第一光电传感器、第二光电传 感器、遮阳板、太阳能跟踪装置底座、太阳能利用装置、控制器，太阳能利用装置为半球形、 槽式、平板式，遮阳板置于太阳能跟踪装置底座上，第一光电传感器和第二光电传感器紧贴 遮阳板两侧，太阳能跟踪装置底座位于太阳能利用装置底部正中间，第一光电传感器和第 二光电传感器信号送入控制器，控制器输出命令给执行机构驱动太阳能利用装置动作。一种太阳跟踪传感装置工作方法，包括太阳跟踪传感装置，包括以下具体步骤1)控制器接收到第一光电传感器和第二光电传感器的太阳辐射强度信号，当其中 任意一个信号值大于太阳辐射强度设定值，则比较两个信号大小，控制器发出信号驱动太 阳能利用装置向信号大的一边光电传感器转动，直到两个信号大小相同，跟踪太阳成功；2)当控制器接收的两个信号都小于太阳辐射强度设定值，控制器根据信号停止工 作。本发明的有益效果在于本发明太阳跟踪传感装置及工作方法，构造简单，造价 低，没有象开式跟踪一样的累计误差；适应忽晴忽阴的天气，在阴晴不定的天气下也能始终 跟踪太阳。
图1为本发明太阳跟踪传感装置结构示意图；图2为本发明太阳跟踪传感装置工作状态图。
具体实施例方式如图1所示太阳跟踪传感器装置结构示意图，装置包括第一光电传感器1、第二光 电传感器2、遮阳板3、太阳能跟踪装置底座4、太阳能利用装置5、控制器，太阳能利用装置 5为半球形、槽式、平板式，遮阳板3置于太阳能跟踪装置底座4上，第一光电传感器1和第 二光电传感器2紧贴遮阳板3两侧，太阳能跟踪装置底座4位于太阳能利用装置5底部正 中间，第一光电传感器1和第二光电传感器2信号送入控制器，控制器输出命令到执行机构 来驱动太阳能利用装置5。跟踪太阳的工作原理及工作过程如下第一、天气晴朗的状态下，如果第一光电传 感器1接收到的直射辐射大，第二光电传感器2接收到的直射辐射小因为第二光电传感器2 被遮阳板3遮挡，则说明太阳在第一光电传感器1 一侧，太阳将此信号传递到控制器，控制 器发指令到执行机构，使太阳能利用装置5向第一光电传感器1 一侧转动，直到第一光电传 感器1和光电传感器b接收到的直射辐射相等为止；反之，如果第一光电传感器1接收到的 直射辐射小，因为第二光电传感器2被遮阳板3遮挡，第二光电传感器2接收到的直射辐射 大，则说明太阳在第二光电传感器2 —侧，太阳将此信号传递到控制器，控制器发指令到执 行机构，使太阳能利用装置5向第二光电传感器2—侧转动，直到第一光电传感器1和第二 光电传感器2接收到的直射辐射相等为止。所以晴朗天气下，本发明使太阳能利用装置总 是能正确跟踪太阳位置，如附图2所示。第二、天气由晴转阴，则第一光电传感器1和第二光电传感器2接收到的太阳直射 辐射都很小，小于太阳利用设定值，控制器根据此信号停止工作。停止工作的原因是因为 太阳直射辐射很小，利用价值不大，跟踪与否都不防碍太阳散射辐射能量的利用，即散射辐 射的利用已经无需进行太阳跟踪，不跟踪不会影响太阳能集热效率。第三、天气由阴转晴情况下，如果第一光电传感器1接收到的直射辐射大，第二光 电传感器2接收到的直射辐射小，因为第二光电传感器2被遮阳板3遮挡，则说明太阳在第 一光电传感器1 一侧，太阳将此信号传递到控制器，控制器发指令到执行机构，使太阳能利 用装置5向第一光电传感器1 一侧转动，直到第一光电传感器1和光电传感器b接收到的 直射辐射相等为止；反之，如果第一光电传感器1接收到的直射辐射小，因为第二光电传感 器2被遮阳板3遮挡，第二光电传感器2接收到的直射辐射大，则说明太阳在第二光电传感 器2 —侧，太阳将此信号传递到控制器，控制器发指令到执行机构，使太阳能利用装置5向 第二光电传感器2 —侧转动，直到第一光电传感器1和第二光电传感器2接收到的直射辐 射相等为止。所以天气由阴转晴后的工作过程与天气晴朗条件下相同，本发明能使太阳能 利用装置在晴朗或阴晴不定的情况下，总是能自行寻找到太阳位置。本发明可以应用于槽式、碟式聚光集热器的太阳跟踪，在任何天气条件下都能保 证槽式聚光集热器的集热效率最高。也可以应用于光伏发电系统的太阳跟踪，在任何天气 条件下都能保证光伏发电系统的发电效率最高。
权利要求
一种太阳跟踪传感装置，其特征在于，包括第一光电传感器、第二光电传感器、遮阳板、太阳能跟踪装置底座、太阳能利用装置、控制器，太阳能利用装置为半球形、槽式、平板式，遮阳板置于太阳能跟踪装置底座上，第一光电传感器和第二光电传感器紧贴遮阳板两侧，太阳能跟踪装置底座位于太阳能利用装置底部正中间，第一光电传感器和第二光电传感器信号送入控制器，控制器输出命令给执行机构驱动太阳能利用装置动作。
2.一种太阳跟踪传感装置工作方法，包括太阳跟踪传感装置，其特征在于，包括以下具 体步骤1)控制器接收到第一光电传感器和第二光电传感器的太阳辐射强度信号，当其中任意 一个信号值大于太阳辐射强度设定值，则比较两个信号大小，控制器发出信号驱动太阳能 利用装置向信号大的一边光电传感器转动，直到两个信号大小相同，跟踪太阳成功；2)当控制器接收的两个信号都小于太阳辐射强度设定值，控制器根据信号停止工作。
全文摘要
本发明涉及一种太阳跟踪传感装置及工作方法，太阳能利用装置为半球形、槽式、平板式，遮阳板置于太阳能跟踪装置底座上，第一光电传感器和第二光电传感器紧贴遮阳板两侧，太阳能跟踪装置底座位于太阳能利用装置底部正中间，第一光电传感器和第二光电传感器信号送入控制器，控制器输出命令给执行机构驱动太阳能利用装置动作。利用置于遮阳板两侧接收到的太阳信号不同，来判断太阳的方向，控制太阳能利用装置跟随太阳，构造简单，造价低，没有象开式跟踪一样的累计误差；适应忽晴忽阴的天气，在阴晴不定的天气下也能始终跟踪太阳。
文档编号G05D3/00GK101950178SQ20101025895
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者仇中柱, 任建兴, 李芃, 王文欢, 肖刚, 郭文雯, 龚少林 申请人:上海电力学院