專利名稱：太陽能追日系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種追日系統(tǒng)，特別涉及一種具有高精確度的太陽能追日系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽能因為具有清潔性和獲取便捷性，得到人們越來越多的重視。由于太陽日照角度的差異，一般固定式太陽能發(fā)電系統(tǒng)有效發(fā)電時間只有3小時左右，而采用追日系統(tǒng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)可使硅板等發(fā)電載具長時間正對太陽，加長了有效發(fā)電時間，一般夏季可達12小時之久，冬季也可達到8小時左右，從而大大提升了發(fā)電效率。所以，追日系統(tǒng)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)一個重要的組成部分?，F(xiàn)有的追日系統(tǒng)區(qū)分為主動追蹤和被動追蹤，前者利用光感應(yīng)sensor感應(yīng)太陽的方位主動驅(qū)動馬達使其追蹤；后者則以數(shù)學(xué)模式計算太陽位置，依每一時段的方位驅(qū)使 硅板等發(fā)電載具轉(zhuǎn)動到指定方位角和仰角。Sensor主動追蹤雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計簡易、成本低、精準(zhǔn)度高,但是易受天候不佳而造成誤判，導(dǎo)致追蹤失靈；被動追蹤雖不會受外在的陰雨的影響，總是能追到太陽的正確方位，但是其追蹤的精度不高，追蹤精度取決于機構(gòu)精度，若要降低誤差，選用零件和材料等的規(guī)格都需要較高的精度，從而導(dǎo)致成本大幅提高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計簡易、成本低、精準(zhǔn)度高、又不會受天候不佳影響的太陽能追日系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
太陽能追日系統(tǒng)，包括控制裝置和傳動裝置，前述控制裝置與傳動裝置電連接，其特征在于，還包括圖像采集裝置和圖像處理裝置；前述圖像采集裝置用于采集太陽的圖像，與圖像處理裝置電連接；前述圖像處理裝置用于計算太陽在圖像中的位置，與傳動裝置電連接。前述的太陽能追日系統(tǒng)，其特征在于，前述圖像采集裝置為C⑶傳感器。前述的太陽能追日系統(tǒng)，其特征在于，前述圖像采集裝置為CMOS傳感器。前述的太陽能追日系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于濾除多余陽光的濾光裝置。前述的太陽能追日系統(tǒng)，其特征在于，前述濾光裝置為高度光學(xué)灰鏡，或者可見光濾鏡。本發(fā)明的有益之處在于以被動追日系統(tǒng)為出發(fā)點，利用影像補償技術(shù)修正被動追日系統(tǒng)的誤差，不僅大幅度提高了追日的精準(zhǔn)度，而且精準(zhǔn)度的提高與被動追日系統(tǒng)的機構(gòu)的精度無關(guān)，所以成本得到有效控制，更為重要的是，天候?qū)Ρ景l(fā)明的追日系統(tǒng)的影響較小，具體體現(xiàn)在當(dāng)圖像采集裝置無法有效感知太陽位置時，追日系統(tǒng)則以被動追蹤方式追日，從而保證有效發(fā)電時間。


圖I是本發(fā)明的太陽能追日系統(tǒng)的組成示意 圖2是本發(fā)明的太陽能追日系統(tǒng)的一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意 圖中附圖標(biāo)記的含義1_圖像采集裝置，2-濾光裝置，3-發(fā)電載具。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。參照圖1，本發(fā)明的太陽能追日系統(tǒng)包括控制裝置，傳動裝置，圖像采集裝置和圖像處理裝置。具體關(guān)系如下
控制裝置與傳動裝置電連接，控制裝置具有存儲器，存儲器內(nèi)存儲有一系列參數(shù)，通過 計算可精確獲取當(dāng)?shù)亍?dāng)前時間的太陽方位角和高度角，然后控制傳動裝置帶動電池板等發(fā)電載具轉(zhuǎn)動。圖像采集裝置用于采集太陽的圖像，圖像處理裝置用于計算太陽在圖像中的位置，并將計算結(jié)果以一定的形式傳送到傳動裝置，例如以電信號的形式傳送，從而控制傳動裝置的運動，所以，圖像采集裝置與圖像處理裝置電連接，同時，圖像處理裝置還與傳動裝置電連接。作為一種優(yōu)選的方案，圖像采集裝置為CXD傳感器，或者CMOS傳感器。CXD傳感器和CMOS傳感器都具有體積小、重量輕、功耗小、工作電壓低、靈敏度高、響應(yīng)速度快、壽命長的優(yōu)點。為了保證圖像采集裝置能夠獲得有效的圖像，就要避免其鏡頭過度曝光，所以，在圖像采集裝置與太陽之間設(shè)置有濾光裝置，用以濾除多余的陽光。作為一種優(yōu)選的方案，濾光裝置為高度光學(xué)灰鏡，或者可見光濾鏡。二者濾除多余陽光的效果均較好，可有效避免鏡頭過度曝光。參照圖2，使用時，將圖像采集裝置I和濾光裝置2安裝在發(fā)電載具3 (例如電池板)的正面，圖像處理裝置(未圖示)等部件安裝在發(fā)電載具3的背面或其他合適的位置，然后在控制裝置的存儲器內(nèi)存入發(fā)電載具3安裝地的經(jīng)緯度信息，以及經(jīng)緯度、所處時間與太陽直射角之間的關(guān)系表，并輸入當(dāng)前的精準(zhǔn)時間，此時控制裝置通過計算就可精確獲取當(dāng)?shù)亍?dāng)前時間的太陽方位角和高度角，從而控制傳動裝置對發(fā)電載具3進行粗調(diào)整；然后圖像采集裝置I采集太陽的圖像，所采集的圖像經(jīng)圖像處理裝置的處理后，若太陽影像于正中心則代表追日達到定位，若偏移了則將信號傳送給傳動裝置，由傳動裝置對發(fā)電載具3的方向與角度做精確調(diào)整，直到太陽影像于正中心，如是達到永遠(yuǎn)與太陽一致的角度。本發(fā)明的太陽能追日系統(tǒng)首先由控制裝置控制發(fā)電載具大致對準(zhǔn)太陽，再借助于圖像采集裝置和圖像處理裝置，利用影像補償技術(shù)校準(zhǔn)發(fā)電載具的對日方向，如此可確保誤差在±0.5度范圍內(nèi)。當(dāng)圖像采集裝置無法有效感知太陽位置時，追日系統(tǒng)則以被動追蹤方式追日，雖精準(zhǔn)度有所下降，但是仍保證了有效發(fā)電時間，進而提升了發(fā)電。需要說明的是，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.太陽能追日系統(tǒng)，包括控制裝置和傳動裝置，上述控制裝置與傳動裝置電連接，其特征在于，還包括圖像采集裝置和圖像處理裝置；上述圖像采集裝置用于采集太陽的圖像，與圖像處理裝置電連接；上述圖像處理裝置用于計算太陽在圖像中的位置，與傳動裝置電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能追日系統(tǒng)，其特征在于，上述圖像采集裝置為C⑶傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能追日系統(tǒng)，其特征在于，上述圖像采集裝置為CMOS傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任意一項權(quán)利要求所述的太陽能追日系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于濾除多余陽光的濾光裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能追日系統(tǒng)，其特征在于，上述濾光裝置為高度光學(xué)灰鏡，或者可見光濾鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能追日系統(tǒng),包括相互電連接的控制裝置和傳動裝置，其特征在于，還包括圖像采集裝置、圖像處理裝置以及濾光裝置；前述圖像采集裝置用于采集太陽的圖像，與圖像處理裝置電連接；前述圖像處理裝置用于計算太陽在圖像中的位置，與傳動裝置電連接。本發(fā)明的有益之處在于以被動追日系統(tǒng)為出發(fā)點，利用影像補償技術(shù)修正被動追日系統(tǒng)的誤差，不僅大幅度提高了追日的精準(zhǔn)度，而且精準(zhǔn)度的提高與被動追日系統(tǒng)的機構(gòu)的精度無關(guān)，所以成本得到有效控制，更為重要的是，天候?qū)Ρ景l(fā)明的追日系統(tǒng)的影響較小，具體體現(xiàn)在當(dāng)圖像采集裝置無法有效感知太陽位置時，追日系統(tǒng)則以被動追蹤方式追日，從而保證有效發(fā)電時間。
文檔編號G05D3/00GK102830712SQ201210352650
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者傅立銘 申請人:蘇州金科信匯光電科技有限公司