專利名稱：太陽能反射式固定目標(biāo)跟蹤控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能反射式固定目標(biāo)跟蹤控制方法。
背景技術(shù)：
太陽跟蹤控制技術(shù)，是太陽能應(yīng)用的核心技術(shù)之一，現(xiàn)有的跟蹤太陽的方法有很多，但根據(jù)其原理分無外乎兩種方式:根據(jù)視日運動軌跡的主動跟蹤和光電傳感器式被動跟蹤。主動跟蹤方式是開環(huán)的程控系統(tǒng)，可以應(yīng)用于跟蹤式光伏發(fā)電，塔式固定目標(biāo)跟蹤，碟式跟蹤，單軸槽式跟蹤，但這種控制方式程序編寫繁瑣，安裝調(diào)試?yán)щy，維護費用高。跟蹤精度除受系統(tǒng)，設(shè)備，程序誤差外，還受陽光在空間折射的影響。被動跟蹤方式是閉環(huán)系統(tǒng)，主要是由光電傳感器感應(yīng)太陽的位置，通過光電傳感器的信號輸出，由控制器驅(qū)動電機進行實時跟蹤，光電傳感器一般由四象限感應(yīng)元件感應(yīng)陽光，在陽光有偏差時通過四個感應(yīng)元件發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動電信號，當(dāng)四個感應(yīng)元件完全均衡感受太陽光照時，會發(fā)出停止電信號。被動跟蹤方式在實際應(yīng)用時，光電傳感器與受光體(光伏板或反光鏡)固聯(lián)在一體，光電傳感器感光面的法線與受光體的法線平行，當(dāng)太陽位置改變，光電傳感器的感應(yīng)元件感應(yīng)陽光非垂直光照時，向控制器發(fā)送信號驅(qū)動電機運行，以改變受光體的方向使其垂直陽光。目前只在碟式集熱器、槽式集熱器、跟蹤式光伏發(fā)電上應(yīng)用。但對于塔式、菲涅爾系統(tǒng)、大型太陽灶等需要將陽光反射到固定受光體的跟蹤控制系統(tǒng)中還沒有好的實現(xiàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種太陽能反射式固定目標(biāo)跟蹤控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的被動跟蹤方式不能應(yīng)用于固定受光體跟蹤的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在反光鏡對面單獨固定安裝光電傳感器，光電傳感器的光敏7Π件朝向反光鏡，光電傳感器的法線方向指向固定受光體，光電傳感器感應(yīng)太陽光經(jīng)反光鏡后的反射光線，并將感應(yīng)信號傳給控制器，通過反光鏡驅(qū)動電機帶動反光鏡運轉(zhuǎn)，始終使反射光線平行于光電傳感器的法線方向并投射到固定受光體上，其具體步驟如下:1、調(diào)試:當(dāng)固定安裝在反光鏡對面的光電傳感器感應(yīng)不到太陽光經(jīng)反光鏡后的反射光線時，控制器切換至?xí)r間控制方式或輔助光電傳感器感應(yīng)控制程序，以快速驅(qū)動反光鏡使其將太陽光的反射光線反射到光電傳感器感應(yīng)范圍內(nèi)，然后光電傳感器進入到正常工作狀態(tài)；2、光電反饋:光電傳感器的光敏元件感應(yīng)太陽的反射光線并發(fā)出電信號給控制器，控制器給反光鏡驅(qū)動電機下達指令，帶動反光鏡將太陽光反射到固定受光體上；3、調(diào)整:當(dāng)光電傳感器的光敏元件全部均衡感應(yīng)反射光線時，光電傳感器發(fā)出電信號給控制器，控制器給反光鏡驅(qū)動電機下達停止信號，此時光反射光線方向與光電傳感器的法線方向平行，并且反射光線投射到固定受光體上；當(dāng)太陽高度角和方位角發(fā)生變化時，反射光線會偏離光電傳感器，此時光電傳感器的光敏元件不能均衡感應(yīng)反射光線，光電傳感器發(fā)出電信號給控制器，控制器根據(jù)光敏元件電信號變化發(fā)出指令控制反光鏡驅(qū)動電機調(diào)整反光鏡位置，直至光電傳感器的光敏元件全部均衡感應(yīng)到太陽光經(jīng)反光鏡后的反射光線。上述反光鏡電機通過兩個不同方向的反光鏡轉(zhuǎn)軸來調(diào)整反光鏡的位置。上述反光鏡上固定安裝有輔助光電傳感器或設(shè)置有輔助時間角度控制功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:通過在反光鏡對面設(shè)置光電傳感器，光電傳感器感應(yīng)太陽光經(jīng)反光鏡后的反射光線，以調(diào)整反光鏡位置，使太陽的反射光線始終照射到固定受光體上，從而使光電傳感器式被動跟蹤方法應(yīng)用于固定受光體的跟蹤控制上，具有成本低，控制精度高、抗干擾、安裝調(diào)試方便的優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明方法的工作示意圖；圖2是本發(fā)明方法的控制原理框架圖。圖中I反光鏡、2光電傳感器、3固定受光體、4輔助光電傳感器。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，一種太陽能反射式固定目標(biāo)跟蹤控制方法，在反光鏡I對面固定安裝光電傳感器2,光電傳感器2的光敏兀件朝向反光鏡1，光電傳感器2的法線方向指向固定受光體3，光電傳感器2感應(yīng)太陽光經(jīng)反光鏡I后的反射光線，并將感應(yīng)信號傳給控制器，通過反光鏡驅(qū)動電機帶動反光鏡I運轉(zhuǎn)，反光鏡電機通過兩個不同方向的反光鏡轉(zhuǎn)軸來調(diào)整反光鏡的位置，始終使反射光線平行于光電傳感器2的法線方向并投射到固定受光體I上，反光，I上固定安裝有輔助光電傳感器4，其具體步驟如下:1、調(diào)試:當(dāng)固定安裝在反光鏡I對面的光電傳感器2感應(yīng)不到太陽光經(jīng)反光鏡I后的反射光線時，控制器切換至?xí)r間控制方式或輔助光電傳感器4感應(yīng)控制程序，以快速驅(qū)動反光鏡I使其將太陽光的反射光線反射到光電傳感器2感應(yīng)范圍內(nèi)，然后光電傳感器2進入到正常工作狀態(tài)；2、光電反饋:光電傳感器2的光敏元件感應(yīng)太陽的反射光線并發(fā)出電信號給控制器，控制器給反光鏡驅(qū)動電機下達指令，帶動反光鏡I將太陽光反射到固定受光體3上；3、調(diào)整:當(dāng)光電傳感器2的光敏元件全部均衡感應(yīng)反射光線時，光電傳感器2發(fā)出電信號給控制器，控制器給反光鏡驅(qū)動電機下達停止信號，此時反射光線方向與光電傳感器2的法線方向平行，并且反射光線投射到固定受光體3上；當(dāng)太陽高度角和方位角發(fā)生變化時，反射光線會偏離光電傳感器2，此時光電傳感器2的光敏元件不能全部均衡感應(yīng)反射光線，光電傳感器2發(fā)出電信號給控制器，控制器根據(jù)光敏元件電信號變化發(fā)出指令控制反光鏡驅(qū)動電機調(diào)整反光鏡I位置，直至光電傳感器2的光敏元件全部均衡感應(yīng)到太陽光經(jīng)反光鏡I后的反射光線，使太陽光的反射光投射到固定受光體上。如此反復(fù)始終將太陽光反射到固定受光體上。
權(quán)利要求
1.一種太陽能反射式固定目標(biāo)跟蹤控制方法，其特征是在反光鏡對面單獨固定安裝光電傳感器，光電傳感器的光敏7Π件朝向反光鏡，光電傳感器的法線方向指向固定受光體，光電傳感器感應(yīng)太陽光經(jīng)反光鏡后的反射光線，并將感應(yīng)信號傳給控制器，驅(qū)動反光鏡電機帶動反光鏡運轉(zhuǎn)，始終使反射光線平行于光電傳感器的法線方向并投射到固定受光體上，其具體步驟如下: (1)調(diào)試:當(dāng)固定安裝在反光鏡對面的光電傳感器感應(yīng)不到太陽光經(jīng)反光鏡后的反射光線時，控制器切換至?xí)r間控制方式或輔助光電傳感器感應(yīng)控制程序，以快速驅(qū)動反光鏡使其將太陽光的反射光線反射到光電傳感器感應(yīng)范圍內(nèi)，然后光電傳感器進入到正常工作狀態(tài)； (2)光電反饋:光電傳感器的光敏元件感應(yīng)太陽的反射光線并發(fā)出電信號給控制器，控制器給反光鏡驅(qū)動電機下達指令，帶動反光鏡將太陽光反射到固定受光體上； (3)調(diào)整:當(dāng)光電傳感器的光敏元件全部均衡感應(yīng)反射光線時，光電傳感器發(fā)出電信號給控制器，控制器給反光鏡電機下達停止信號，此時反射光線方向與光電傳感器的法線方向平行，并且反射光線投射到固定受光體上；當(dāng)太陽高度角和方位角發(fā)生變化時，反射光線會偏離光電傳感器，此時光電傳感器發(fā)出電信號給控制器，控制器根據(jù)光敏兀件電信號變化發(fā)出指令控制反光鏡電機調(diào)整反光鏡位置，直至光電傳感器的光敏元件全部均衡感應(yīng)到太陽光經(jīng)反光鏡后的反射光線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能反射式固定目標(biāo)跟蹤控制方法，其特征是反光鏡電機通過兩個不同方向的反光鏡轉(zhuǎn)軸來調(diào)整反光鏡的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能反射式固定目標(biāo)跟蹤控制方法，其特征是反光鏡上固定安裝有輔助光電傳感器或設(shè)置有輔助時間角度控制功能。
全文摘要
太陽能反射式固定目標(biāo)跟蹤控制方法，涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，該方法在反光鏡對面單獨固定安裝光電傳感器，光電傳感器的光敏元件朝向反光鏡，光電傳感器的法線方向指向固定受光體。光電傳感器感應(yīng)太陽光經(jīng)反光鏡后的反射光線，并將感應(yīng)信號傳給控制器，驅(qū)動反光鏡電機帶動反光鏡運轉(zhuǎn)，始終使反射光線平行于光電傳感器的法線方向并投射到固定受光體上。本發(fā)明通過在反光鏡對面獨立設(shè)置光電傳感器，光電傳感器感應(yīng)太陽光經(jīng)反光鏡后的反射光線，以調(diào)整反光鏡位置，使太陽的反射光線始終照射到固定受光體上，從而使光電傳感器式被動跟蹤方法應(yīng)用于固定受光體的跟蹤控制上，具有成本低、控制精度高、抗干擾、安裝調(diào)試方便的優(yōu)點。
文檔編號G05D3/00GK103149943SQ20131002093
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者靳宗寶, 張樹森 申請人:德州高科力液壓有限公司