[發明專利]雙軸跟蹤太陽位置裝置及其預測擾動控制方法

有效

• 申請號: 201310010043.3
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103092215A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 韓肖清;劉立群;王鵬;秦文萍
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 戎文華

1.一種雙軸跟蹤太陽位置裝置，包括光伏組件支架（1）、連接支架（2）、上部步進電動機及齒輪組合件（3）、中部支架（4）、下部步進電動機及齒輪組合件（5）、下部支架（6）、數據采集控制模塊（7）和底座（8）；其特征是：??

在雙軸跟蹤太陽位置裝置的下部支架（6）上設置有直角支架（14），并在直角支架（14）的端頭安設有一相應結構尺寸的預測擾動小系統；

所述雙軸跟蹤太陽位置裝置是其在底座（8）上設置有數據采集控制模塊（8）、固定連接有下部支架（6），并在下部支架（6）的端頭設置有下部步進電動機及齒輪組合件（5），通過中部支架（4）連接有上部步進電動機及齒輪組合件（3），再由連接支架（2）連接有光伏組件支架（1）；

所述一相應結構尺寸的預測擾動小系統是在直角支架（14）的端頭安設有小系統下部步進電動機及齒輪組合件（13），通過小系統中部支架（12）連接有小系統上部步進電動機及齒輪組合件（11），再由小系統連接支架（10）連接有小系統光伏組件支架（9）；

其中，所述數據采集和控制模塊是采集預測擾動裝置的高度角、方位角、光伏輸出電壓和電流信息，并輸出控制和驅動信號，改變預測擾動裝置的高度角和方位角；所述步進電動機和齒輪組合件是根據來自于數據采集和控制模塊（8）的驅動信號來控制發電機的轉動，進而帶動齒輪轉動，改變預測擾動裝置的高度角和方位角。

2.如權利要求1所述的一種雙軸跟蹤太陽位置裝置，其特征在于：雙軸跟蹤太陽位置裝置與預測擾動小系統的相應結構尺寸比為10~100：1。

3.一種用于如權利要求1所述的雙軸跟蹤太陽位置裝置的預測擾動控制方法，其所述方法是按下列步驟進行的：

（1）設定太陽位置雙軸跟蹤裝置的初始值：擾動????????????????????????????????????????????????，確定和，確定每次運行間隔時間，當地經度和維度，當地標準時間所在地的經度；

（2）計算某一天在一年中的天數n，計算出當天的太陽赤緯角；

（3）根據太陽赤緯角和當地維度，得到當天的日出方位角和日落方位角，進而得到當天的日出時刻和日落時刻；?

（4）根據時鐘時間計算真太陽時間，判斷真太陽時間是否大于或等于日出時刻，是，執行步驟（5）；否，返回上述步驟（4）；

（5）判斷運行間隔時間是否結束，是，根據真太陽時間計算出太陽高度角和太陽方位角，調整小系統的高度角和小系統的方位角，執行步驟（6）；否，等待行間隔時間結束，返回上述步驟（5）；?

（6）將擾動加入預測擾動小系統的高度角和小系統方位角，判斷擾動是否增加了預測擾動小系統上安裝的光伏發電系統的輸出功率，是，找到預測擾動小系統的最佳系統高度角和系統方位角，執行步驟（7）；否，保存預測擾動小系統原來的系統高度角和系統方位角，執行步驟（7）；

（7）將系統的系統高度角和系統方位角調整到與預測擾動小系統一致；

（8）判斷真太陽時間是否大于等于日落時刻，是，系統停止，否，返回上述步驟（5）。