保证控制平台倾斜角度调整的准确性，克服了现有技术中无法反馈调节控制平台 倾斜角度的缺点，使得本发明具有控制准确的优点。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图1，对本发明的具体步骤做进一步描述。
[0037]步骤1，计算光照强度。
[0038] 根据位于控制平台上、下、左、右四个方位的粗调传感器，检测得到四个方位的光 照强度电压值，经过模拟/数字转换器转换成数字量，将四个方位的光照强度数字量求和 后取平均值，将该平均值作为当前的光照强度。
[0039] 步骤2,判断步骤1中计算得到的当前的光照强度是否达到光强阈值，若是，则执 行步骤3,否则执行步骤4。其中，所述的光强阈值的值为260瓦特/平方米。
[0040] 该步骤用于实现两种控制平台对日偏差值计算方法的选择。在光照强度大于光强 阈值的情况下，使用四象限精确计算控制平台对日偏差值，实现高精度的向日跟踪；在光照 强度小于光强阈值的情况下，使用太阳轨迹计算控制平台对日偏差值，保证在阴天、下雨等 光照不足的情况下，向日跟踪的连续性。
[0041] 系统执行完调节控制平台高度角和方位角后，继续执行该步骤进行判断选择。如 果当前的光强阈值达到光强阈值，则自动选择使用四象限计算控制平台对日偏差值，如果 当前的光强阈值低于光强阈值，则自动选择使用太阳轨迹计算控制平台对日偏差值。
[0042] 步骤3,使用四象限计算控制平台对日偏差值。
[0043] 四象限检测器根据位于I、II、III和IV象限的太阳光斑大小和强度，分别产生对 应I、II、III和IV象限的电流，该电流经过放大电路转换成电压值，通过模拟/数字转换器 转换成数字量，将该数字量作为四个象限的光照强度测量值。根据四个象限的光照强度测 量值，使用四象限对日偏差值公式，计算控制平台对日偏差值。
[0044] 所述四象限对日偏差值公式如下：
【主权项】
1. 一种主动向日跟踪式太阳能资源测量方法，其具体步骤如下： (1) 计算光照强度： 根据位于控制平台上、下、左、右四个方位的粗调传感器，检测得到四个方位的光照强 度电压值，经过模拟/数字转换器转换成数字量，将四个方位的光照强度数字量求和后取 平均值，将该平均值作为当前的光照强度； (2) 判断光照强度是否达到光强阔值，若是，则执行步骤（3)，否则执行步骤（4); (3) 使用四象限计算控制平台对日偏差值： 四象限检测器根据位于I、II、m和IV象限的太阳光斑大小和强度，分别产生对应I、II、III和IV象限的电流，该电流经过放大电路转换成电压值，通过模拟/数字转换器转换 成数字量，将该数字量作为四个象限的光照强度测量值；根据四个象限的光照强度测量值， 使用四象限对日偏差值公式，计算控制平台对日偏差值； (4) 使用太阳轨迹计算控制平台对日偏差值： (4a)根据太阳能资源测量地点的经、绅度和测量时间，使用太阳高度角和方位角公式， 计算当前时间太阳能资源测量地点的太阳高度角和太阳方位角； (4b)使用角度传感器测量得到控制平台的X轴偏移角和Y轴偏移角； (4c)按照下式，计算控制平台对日偏差值； D,=k2 *化斗,） Dy=k2*(A-Py) 其中，D,、Dy分别表示控制平台X轴方向的对日偏差值、控制平台Y轴方向的对日偏差 值；k2表示双轴电机的步长参数，k2的值为10000/n，31表示圆周率；H、A分别表示当前时 间太阳能资源测量地点的太阳高度角、太阳方位角；Py、Py分别表示控制平台的X轴偏移角、 控制平台的Y轴偏移角； (5) 判断控制平台对日偏差值是否小于偏差阔值，若是，则执行步骤（7)，否则执行步 骤化）； (6) 调节控制平台方位角和高度角： 化a)双轴电机根据步骤做或步骤（4c)计算得到的控制平台对日偏差值，对控制平台 进行水平方向和垂直方向的调整，使控制平台对准太阳； 化b)执行步骤（2); (7) 检测太阳总福射量、散福射量和直接福射量： (7a)使用=个独立的福射量传感器，分别测量太阳总福射量、散福射量和直接福射 量； (7b)中央处理器将测量得到的太阳总福射量、散福射量和直接福射量输出到液晶显示 屏和串口； (7c)执行步骤（1)。
2. 根据权利要求1所述的一种主动向日跟踪式太阳能资源测量方法，其特征在于，步 骤（2)中所述的光强阔值为260瓦特/平方米。
3. 根据权利要求1所述的一种主动向日跟踪式太阳能资源测量方法，其特征在于，步 骤（3)中所述的四象限对日偏差值公式如下：
其中，Dy、Dy分别表示控制平台X轴方向的对日偏差值、控制平台Y轴方向的对日偏差 值屯表示双轴电机的步长参数，ki的值为10000 ;￥1、￥11、心、￥"分别表示四象限检测器1、 II、III、IV象限的光照强度测量值。
4.根据权利要求1所述的一种主动向日跟踪式太阳能资源测量方法，其特征在于，步 骤（4a)中所述的当前时间太阳能资源测量地点的太阳高度角和方位角公式如下： Si址=Sin巫巧in5+Cos巫*Cos5*CosQCosA = (Sin 5 -Sin巫巧inH)/(Cos〇*CosH) 其中，H、A分别表示当前时间太阳能资源测量地点的太阳高度角、太阳方位角；〇表示 太阳能资源测量地点的绅度；5表示当前时间太阳能资源测量地点的太阳赤绅角；Q表示 当前时间太阳能资源测量地点的太阳时角；Sin表示做正弦操作；Cos表示做余弦操作； 所述当前时间太阳能资源测量地点的太阳赤绅角5的计算公式如下； 6 =k；3+ 5 1- 6 2 其中，5表示当前时间太阳能资源测量地点的太阳赤绅角；ks表示调整系数，k3的值 为0. 3723 ;S1表示当前时间太阳能资源测量地点的正弦角；5 2表示当前时间太阳能资源 测量地点的余弦角； 所述当前时间太阳能资源测量地点的正弦角的计算公式如下； S1= 23.2567*Sin日 + 0.1149*Sin2日-0.1712*Sin3日 其中，S1表示当前时间太阳能资源测量地点的正弦角；0表示当前时间太阳能资源测 量地点的太阳日角；Sin表示做正弦操作； 所述当前时间太阳能资源测量地点的余弦角8,的计算公式如下； S2= 0.7580*C〇S日-0. 3656*Cos2 日-0. 0201*c〇s30 其中，S2表示当前时间太阳能资源测量地点的余弦角；0表示当前时间太阳能资源测 量地点的太阳日角；Cos表示做余弦操作； 所述当前时间太阳能资源测量地点的太阳日角0的计算公式如下： 0 = 2JT(N-N〇) /365. 2422 其中，0表示当前时间太阳能资源测量地点的太阳日角；n表示圆周率；N表示太阳能 资源测量日期的积日；N。表示太阳能资源测量日期的基日； 所述太阳能资源测量日期的基日N。的计算公式如下：
其中，N。表示太阳能资源测量日期的基日；Year表示太阳能资源测量的年份，"[?]" 表示做高斯取整操作； 所述当前时间太阳能资源测量地点的太阳时角Q的计算公式如下：
其中，Q表示当前时间太阳能资源测量地点的太阳时角；T表示太阳能资源测量地点 的太阳时；0表示太阳能资源测量地点的经度出t表示时差。
5.根据权利要求1所述的一种主动向日跟踪式太阳能资源测量方法，其特征在于，步 骤妨中所述的偏差阔值为160。
【专利摘要】本发明公开了一种主动向日跟踪式太阳能资源测量方法，为实现向日跟踪的精确性和连续性，在光照强度足够的条件下，使用四象限计算控制平台对日偏差值；在光照强度不足的条件下，使用太阳轨迹计算控制平台的偏差值。通过两种控制平台对日偏差值计算方法的自动切换，实现控制平台向日跟踪的准确性和连续型。由于辐射传感器时刻对准太阳，消除了太阳辐射测量过程中的余弦误差，提高了太阳辐射的测量精度。本发明采用两种控制平台对日偏差值计算方法，实现了控制平台准确跟踪太阳运动轨迹，保证了太阳辐射量的准确性，提高了太阳能资源的测量精度。
【IPC分类】G05D3-12
【公开号】CN104793634
【申请号】CN201510154847
【发明人】司栋森, 王政, 马志欣, 牛呈祥, 曹伯燕, 王 华, 王保保, 苏锐丹
【申请人】西安电子科技大学, 南京东尚能源科技有限公司, 无锡东尚信息技术有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月2日