[发明专利]太阳光追踪系统、太阳能应用装置及太阳光追踪方法

说明书

技术领域

本发明属于光电检测技术应用领域，具体涉及一种基于太阳光光线方向的实时检测技术的太阳光追踪系统、太阳能应用装置及太阳光追踪方法。

背景技术

为了让太阳能应用装置(包括但不限于太阳能发电装置、太阳能集热器等，下同)接收到最多的光能，需要将太阳能应用装置实施对光追踪和控制，以保证太阳能应用装置始终都能以最大的面积正对太阳光线的实际方向。

实施太阳能应用装置对光追踪和控制的方法，主要有实时探测太阳光入射角度的被动式追踪和根据天文知识计算太阳位置的主动式追踪。前者不受计算误差及节气变更的影响，只要光线探测装置检测的精度足够高，就可以满足太阳能应用装置的对光控制。后者需要进行复杂的数学计算，还需要繁复的天文知识支撑，太阳能应用装置的控制精度受制于计算结果的准确度和驱动控制累积误差大小的消除，并受节气变更的影响比较大，而且不管天气如何、此时太阳能应用装置均按照其自身的控制轨迹运行、导致能源浪费和设备无谓多磨损，如果想要进行适当的调整控制，则还需要辅以其他的检测和控制手段。

而被动式追踪的现有技术，或需要各种遮挡光线的装置、增加了结构的复杂性；或由于采用复杂分布式光电器件、既不够准确又增加探测电路的复杂性而增加成本；或由于光电器件平面分布、光向的微小变化难于明显区分，而灵敏度有限；或由于不同光电器件在同时受到光照时存在自身固有的输出变化误差、也不能准确分辨光向的微小变化，加上不同的探测电路之间无论再如何精密调整匹配、相互之间也将存在探测出来的数值自身固有误差，等等；现有被动式追踪的技术若想解决这些缺陷，就需要其他的复杂辅助手段、导致其成本大幅增加，甚至无法彻底的得到根本解决。

本发明人此前的中国实用新型专利《一种可追踪聚光的太阳能集热装置》(专利号：ZL 201520072311.9)，虽解决了上述大部分的缺陷，但其仅针对每组两两对应放置的光电转换件的输出信号进行比较，由于不同的光电转换件及其检测电路都分别存在较大的固有误差，导致其太阳光向的探测追踪控制精确度仍有限。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种可高精度追踪太阳光的太阳光追踪系统。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种可高精度追踪太阳光的太阳能应用装置。

本发明的再一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种可高精度追踪太阳光的太阳能应用装置的太阳光追踪方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种太阳光追踪系统，应用于一太阳能应用装置，所述太阳能应用装置具有一个采集太阳光的采光面；所述追踪系统包括一驱动装置及一控制器，所述控制器控制该驱动装置驱动所述采光面进行追光运动，所述追踪系统还具有一精调传感装置，所述精调传感装置包括一个光传感面板；所述光传感面板固定于所述采光面面向太阳的一侧，所述光传感面板与所述采光面平行，或者，所述光传感面板的垂直中心轴线与所述采光面垂直中心线重合；所述光传感面板能感测太阳光的强度随入射角度的增大而逐渐变小，所述控制器控制进行追光运动时，根据所述光传感面板测得的光强变化趋势判断追光是否到位。

根据本发明的一实施方式，其中所述控制器采用时钟式、压差式、控放式或光电式太阳光追踪策略进行追光控制。

根据本发明的一实施方式，其中所述追踪系统还具有一粗调传感装置，所述粗调传感装置包括至少一对感光板，这些感光板相对所述采光面垂直中心线具有呈锐角的夹角，成对的所述光传感面板在一追光方向上相对所述采光面垂直中心线对称布置；所述感光板均具有面向太阳的传感面，所述感光板能感测太阳光的强度随入射角度的增大而逐渐变小；所述控制器根据成对的所述感光板感测的太阳光的强度对比结果，控制追光运动方向。