[发明专利]全天候太阳方位跟踪方法及装置

权利要求书

1.全天候太阳方位跟踪装置，其特征在于包括基板、以陈列分布的形式分布在基板上的n²个光敏元件，n>1，相邻两排和相邻两列的光敏元件间设置有隔板。

2.根据权利要求1所述的全天候太阳方位跟踪装置，其特征在于n=3。

3.根据权利要求1或2所述的全天候太阳方位跟踪装置，其特征在于设置有由二轴以上驱动的的多维驱动器、由多维驱动器驱动的机架、固定在机架上的太阳能电池板、微电脑控制器，带有光敏元件的基板固定在机架或者太阳能电池板上，各个光敏元件的电信号输出与微电脑控制器的相应的电信号输入相连，微电脑控制器的控制电信号输出与多维驱动器的控制电信号输入相连。

4.根据权利要求3所述的全天候太阳方位跟踪装置，其特征在于设置有指南针模块，指南针模块的电信号输出与微电脑控制器的电信号输入相连。

5.根据权利要求4所述的全天候太阳方位跟踪装置，其特征在于设置有电信号输出与微电脑控制器的电信号输入相连的地磁感应、陀螺仪、三轴角度传感器。

6.根据权利要求4或5所述的全天候太阳方位跟踪装置，其特征在于通过包括蓝牙在内的无线通信进行远距离监测与控制。

7.根据权利要求3所述的全天候太阳方位跟踪装置，其特征在于通过包括蓝牙在内的无线通信进行远距离监测与控制。

8.采用权利要求1或2的全天候太阳方位跟踪装置的全天候太阳方位跟踪方法，其特征在于太阳光线以一定角度斜射向光敏元件时，在隔板的作用下，各个光敏元件会获得不同大小的相对感光量，导致各个光敏元件具有不同的电阻值，通过测量各个光敏元件的电阻值就能获得各个光敏元件的相对感光量，依据各个光敏元件所获得的相对感光量及其在陈列中的位置，就能获得太阳相对于陈列分布的光敏元件的方位及太阳光线与陈列分布的光敏元件的检测面间的夹角。

9.采用权利要求3或4或5或6或7所述的全天候太阳方位跟踪装置的全天候太阳方位跟踪方法，其特征在于依据所获得的太阳的方位及太阳光线与陈列分布的光敏元件的检测面间的夹角，通过驱动二轴以上驱动的的多维驱动器使太阳能电池板与太阳光垂直。

10.根据权利要求9所述的全天候太阳方位跟踪装置的全天候太阳方位跟踪方法，其特征在于n是3，采用4块2—3厘米高度的隔板，2块横，2块竖，垂直放置在太阳能电池板所在的平面，形成9个小隔间，在这9个小隔间内除中间的小隔间分别放置光敏元件，光敏元件即是光敏电阻，如此，这8个光敏电阻均相互被隔板分隔，形成光敏元件的阵列结构，并且光敏元件阵列在太阳能电池板所在的平面上，随着太阳能电池板的移动而移动，光敏电阻D1，D8，D7为一组；光敏电阻D3，D4，D5为另一组，这两组呈东西方向用于检测太阳方位角的变化，

光敏电阻D1，D2，D3为一组，光敏电阻D7，D6，D5为另一组，这两组呈南北方向用于检测太阳高度角的变化，

太阳能电池板东西方向上的偏移：

当太阳光在太阳电池板的东西方向上略有偏移的时候，太阳光照射在光敏电阻D3，D4，D5这一组上，而在另一边光敏电阻D1，D8，D7由于挡板的作用形成阴影而减弱光强，从而使这两组的光敏电阻感光量不等，总会有电阻值：D3>D1;D4>D8;D5>D7;这使光敏电阻输出的两端电压不同，

经微电脑控制器进行电压的采集，然后微电脑控制器将采集到各光敏电阻电压进行转换，换算出这两组光敏电阻的电压差值方向和大小后，控制水平方向的电机往光感量强的那一组光敏电阻的方向移动，直到检测太阳方位角的D3，D4，D5和D1，D8，D7两组光敏电阻的光感量在误差范围内相等，则电机停止，此时太阳光在太阳能板的东西方向上没有偏移，

太阳能电池板南北方向上的偏移：

当太阳光在太阳电池板的南北方向上略有偏移的时候，太阳光照射在光敏电阻D1，D2，D3这一组上，而在另一边光敏电阻D7，D6，D5由于挡板的作用形成阴影而减弱光强，从而使这两组的光敏电阻感光量不等，总会有电阻值：D1>D7;D2>D6;D3>D5;这使光敏电阻输出的两端电压不同，

经微电脑控制器进行电压的采集，然后微电脑控制器将采集到各光敏电阻电压进行转换，换算出D1，D2，D3和D7，D6，D5这两组光敏电阻的电压差值方向和大小后，控制垂直方向的电机往光感量强的那一组光敏电阻的方向移动，直到检测太阳高度角的两组光敏电阻的光感量在误差范围内相等，则电机停止，此时太阳光在太阳能板的南北方向上没有偏移，

太阳光在太阳能电池板上没有偏移：

当太阳能板经过东西方向的调整和南北方向的调整后，太阳光垂直照射在太阳能电池板上，同时也垂直照射光敏元件检测阵列，此时光敏元件阵列上所有的光敏电阻的感光量在一定的误差范围内均相等，经微电脑控制器采集检测后，所有光敏电阻的电压值在误差范围内均相等，便得知太阳光垂直于太阳能板，太阳能板没有发生偏移，此时水平方向和垂直方向的电机均不动作。