[發明專利]太陽偏轉角光柵定位的方法以及裝置

有效

• 申請號: 200910244479.2
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN101799286A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 邵文遠;李和平;章素華;趙芫樺
• 申請（專利權）人: 中國華電工程（集團）有限公司
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本發明涉及一種太陽偏轉角定位的方法以及裝置，屬于太陽能發電技術領域。

背景技術

在太陽能發電課題中，以及在太陽能利用、測試太陽有關參數的儀器等設備上，為了使太陽能接受設備獲得最大光照，通常通過調節太陽能接收設備的對日角度，可實現太陽能接受設備盡量多的接收太陽能。而要調節太陽能接收設備的對日角度，首先必須知道太陽偏轉角的大小。然后控制系統根據太陽偏轉角角帶動執行結構確定接收裝置的大約位置，當天空中有比較厚的云時，根據太陽偏轉角公式和角度傳感器，保持接收設備基本對著太陽的位置運動。通常利用太陽偏轉角公式確定太陽的偏轉角，并根據地理位置和時間等信息，可以計算出準確的太陽偏轉角。但是，由于地球大氣的折射、氣流的擾動、設備的熱脹冷縮、材料的老化等原因，長期直接利用太陽偏轉角公式必然有誤差，必須通過復雜的輔助設備和儀器糾正誤差。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種太陽偏轉角光柵定位的方法以及裝置。它可以準確測試太陽偏轉角，并且裝置結構簡單。

本發明的技術方案：太陽偏轉角光柵定位的方法，其特征在于：根據陽光經過二個平行上、下光柵片上的透光條后透射出下光柵片的透光條的陽光能量，來確定太陽偏轉角θ。

上述的太陽偏轉角光柵定位的方法中，所述上、下光柵片上設有一組角度測定組透光條，角度測定組透光條為二個正對的，分居于上、?下光柵片的透光條，通過透射過上光柵片的角度測定組透光條的陽光能量I₀和透射出下光柵片的角度測定組透光條的陽光能量I，以及角度測定組透光條寬度d和上、下光柵片距離L，根據公式I＝I₀*(1-L*tgθ/d)確定太陽偏轉角θ。

前述的太陽偏轉角光柵定位的方法中，所述上、下光柵片上還設有一組參照組透光條，參照組透光條包括一個設在下光柵片寬度也為d的透光條和一個設在上光柵片的透光條，其寬度D足以使下光柵片上的參照組透光條在一定的太陽偏轉角下能被陽光完全照射到，透射出上光柵片的測定組透光條的陽光能量I₀由透射出下光柵片上參照組透光條的陽光能量確定，從而通過比較I₀和I，確定太陽偏轉角θ為arctg【d*(1-I/I₀)/L】。

前述的太陽偏轉角光柵定位的方法中，所述上、下光柵片上還設有一組偏向測定組透光條，偏向測定組透光條包括設在下光柵片上的二個寬度為e的透光條和設在上光柵片上的二個寬度c大于e的透光條，使得陽光在相同太陽偏轉角、不同偏向的情況下，在下光柵片的二個偏向測定組透光條上，被上光柵片遮住的陽光數量不同，通過比較下光柵片的二個偏向測定組透光條下透射出的陽光能量，可確定太陽偏轉角的偏向。

太陽偏轉角光柵定位裝置，其特征在于：包括二塊平行、間隔為L在十毫米至一米之間的上光柵片和下光柵片，上光柵片和下光柵片上設有角度測定組透光條、參照組透光條和偏向測定組透光條，下光柵片上的角度測定組透光條、參照組透光條和偏向測定組透光條下部設有光能接收元件。

前述的太陽偏轉角光柵定位裝置中，所述角度測定組透光條包括?為二個正對的，分居于上光柵片和下光柵片，寬度為d為0.1mm以上的透光條。

前述的太陽偏轉角光柵定位裝置中，所述參照組透光條包括設在下光柵片上的寬度也為d的透光條和一個設在上光柵片、寬度D在3d～10d之間的透光條，并且二個參照組透光條中點的連線與上光柵片垂直。

前述的太陽偏轉角光柵定位裝置中，所述偏向測定組透光條包括設在下光柵片上的寬度e≈d的二個透光條和設在上光柵片上的寬度c在3d～10d之間的二個透光條，下光柵片上二個偏向測定組透光條分別和上光柵片上的二個偏向測定組透光條內側邊緣上下對齊。

與現有技術相比，本發明根據在不同太陽偏轉角時，陽光經過二個平行上、下光柵片上的透光條后透射出下光柵片的透光條的陽光能量大小不同，通過測定從下光柵片的透光條下接收到的陽光能量門，可準確測定太陽偏轉角θ，并且實現本發明的裝置結構簡單，成本比較低。

附圖說明

圖1是本發明得裝置的結構示意圖；

圖2是本發明角度測定組透光條的原理示意圖；

圖3是圖2的左視圖；

圖4是本發明偏向測定組透光條的原理示意圖。

附圖中的標記為：1-上光柵片，2-下光柵片，3-角度測定組透光條，4-參照組透光條，5-偏向測定組透光條，6-光能接收元件。

具體實施方式