[发明专利]一种移动平台上的太阳自动跟踪装置及方法

说明书

本发明实施例提供了一种移动平台上的太阳自动跟踪装置方法，所述装置包括：光学组件以及驱动组件，其中，所述光学组件包括：第一反射镜、第二反射镜以及光电探测器，且第一反射镜与第二反射镜平行设置，第一反射镜的中心将太阳光反射至第二反射镜中心；第二反射镜中心具有通孔，第一反射镜反射的太阳光穿过所述通孔照射在光电探测器上；所述驱动组件驱动第一反射镜绕连接第一反射镜中心与第二反射镜中心的连接线旋转，且第一反射镜以及第二反射镜由水平转台承载，且所述驱动组件驱动所述水平转台旋转。应用本发明实施例，可以提高太阳跟踪精度。

技术领域

本发明涉及一种移动平台上的太阳自动跟踪装置及方法，具体涉及一种移动平台上的太阳自动跟踪装置及方法。

背景技术

在太阳能发电以及基于太阳光的大气光谱测量领域中，实现对太阳的实时跟踪是十分必要的。

目前，申请号为CN201810560292.2的发明专利，公开了一种太阳跟踪系统及方法，太阳跟踪系统包括传感器单元、控制器单元、驱动器单元、机械单元。传感器单元固定在双自由度受光板上，双自由度受光板为机械单元的一个组件。太阳跟踪系统通过传感器单元感测太阳光入射偏角，将光强信号转化为电压信号输入控制器单元，控制器单元控制驱动器单元，驱动器单元驱动机械单元，调整双自由度受光板及传感器单元正对太阳。太阳跟踪方法包括对阳光入射角大角度偏差进行粗调跟踪和对阳光入射角小角度偏差精调跟踪。所述精调跟踪，应用透镜系统汇聚高光强光束，通过平面镜反射形成光杠杆，实现阳光入射角小角度偏差时传感器单元中接收的高光强光束大位移偏移，提升传感器灵敏度，实现精调跟踪。

现有技术中将光强信号转换为电信号，并以电信号作为控制依据，但是，电路中的电子元件的参数是在一定范围内分布的，也就是说不同的设备上得到的光强信号存在差异，进而导致不通设备的跟踪效果不一致，因此想，现有技术中存在太阳跟踪效果不佳的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种移动平台上的太阳自动跟踪装置及方法以提高太阳跟踪效果。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明实施例提供了一种移动平台上的太阳自动跟踪装置，所述装置包括：光学组件以及驱动组件，其中，所述光学组件包括：第一反射镜、第二反射镜、光电探测器以及采集卡，其中，

所述第一反射镜的法线与竖直方向上的夹角为45度，且第一反射镜与第二反射镜平行设置，第一反射镜的中心将太阳光反射至第二反射镜中心；

第二反射镜中心具有通孔，第一反射镜反射的太阳光穿过所述通孔照射在光电探测器上；所述第一反射镜的中心、第二反射镜的中心通孔、光电探测器中心以及采集卡中心共线设置；

所述驱动组件驱动第一反射镜绕连接第一反射镜中心与第二反射镜中心的连接线旋转，且第一反射镜以及第二反射镜由水平转台承载，且所述驱动组件驱动所述水平转台旋转；

所述采集卡与计算机通信连接，所述计算机还与GPS接收机通信连接；

根据所述光斑的坐标以及相对于光电探测器上预设原点之间的差异，并基于当前时刻时太阳高度角以及太阳方位角，解算出太阳自动跟踪装置所要调节的俯仰角大小以及方位角大小。

包括：

在进行太阳追踪时，利用公式，

解算出太阳自动跟踪装置的俯仰角调节量和方位角调节量φ，其中，

x₁为太阳光在光电探测器上形成的光斑的横坐标；y₁为太阳光在光电探测器上形成的光斑的纵坐标；d为光电探测器到第二反射镜上通孔的距离；β为当前坐标在当前时刻的太阳高度角；sin为正弦函数；cos为余弦函数；tan为正切函数。