[發明專利]一種太陽定向裝置

無效

• 申請號: 201310029676.9
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103075995A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 張威;顏超
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發明屬于太陽能利用裝置技術領域，特別是涉及一種太陽定向裝置。

背景技術

太陽能作為最直接最環保的綠色能源，在改變現代社會能源結構方面起著至關重要的作用，而目前對太陽光的應用多是將能量作為現代機械的動力源；但在諸如利用太陽能定位、導航等其它方面卻應用很少。而在上述這些方面應用時有一個前提條件，那就是首先必須要對太陽進行準確定向。

目前在諸如作為航天設備的衛星等裝置上用于太陽定向的裝置多采用太陽敏感器，它們都是采用CMOS或APS作為有源感光元件，都需要光線引入，都有視場限制，都采用電動轉軸調整接受方向，而且現在用于太陽定向的裝置幾乎都是先對太陽定向，再調整其它設備或裝置使其對正太陽，也就是說現有的這些太陽定向裝置都是為跟蹤太陽服務的，而無法利用太陽光強的減弱方向來判斷太陽方向。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種結構設計合理、簡單，全視場，無需運動調整的太陽定向裝置。

為了達到上述目的，本發明提供的太陽定向裝置包括一個固定設置在能夠接收到太陽光的空間中的正多面體，正多面體的每個面上至少鋪設有一個太陽光感受元件，所有面上共設置P個太陽光感受元件，且P≥3。

所述的太陽光感受元件為太陽能電池片。

所述的太陽光感受元件與測量裝置相連。

所述的太陽定向裝置還包括一個連接在正多面體下端的起固定作用的支座。

本發明提供的太陽定向裝置是利用正多面體上鋪設的太陽能電池片來感受太陽光強的變化趨勢，由此來確定太陽方向。相比于已有技術，具有全視場、不需運動調整，可利用太陽光強的減弱方向來判斷太陽方向等優點。另外，其還可以根據不同時間太陽光強的變化判斷出東方。此外，本裝置可以更精確地利用光強差而不是定量的光強(同功率)與矢量方向來定向，且可在不改變裝置的位置和朝向的前提下提供360度的全視場定向。

附圖說明

圖1為本發明提供的太陽定向裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的太陽定向裝置進行詳細說明。

如圖1所示，本發明提供的太陽定向裝置包括一個固定設置在能夠接收到太陽光的空間中的正多面體1，正多面體1的每個面上至少鋪設有一個太陽光感受元件2，所有面上共設置P個太陽光感受元件2，且P≥3。

所述的太陽光感受元件2為太陽能電池片。

所述的太陽光感受元件2與測量裝置相連。

所述的太陽定向裝置還包括一個連接在正多面體下端的起固定作用的支座3。

現以正多面體1為正二十面體為例對本發明提供的太陽定向裝置工作原理闡述如下：

如圖1所示，本實施例提供的太陽定向裝置中的正多面體1為正二十面體，設置在支座3上，所有面上共裝有P個太陽能電池片作為太陽光感受元件2，P個太陽能電池片的法向矢量為：各個平面的法向矢量由正多面體1所擺放的形式所決定，其中i＝3，4，…，P。

首先利用與太陽能電池片相連的測量裝置測量并記錄下每個太陽能電池片上感受到的太陽光總強度值，然后根據上述太陽光總強度值計算出每個太陽能電池片上單位面積所感受到的太陽光強度值J_i，其中i＝1，…，P。

利用上述計算出的單位面積的太陽光強度值J_i來確定出至少S個單位感受太陽光強最大的太陽能電池片，其中1≤S≤P，然后計算以作為太陽方向；利用上述所計算出的單位面積的太陽光強度值J_i，采用統計方法可以得到此正多面體1上的等強度帶，通過分析此等強度帶上的強度增強方向就可以確定出太陽的方向：進一步利用和計算得到修正的源方向矢量即為所定的太陽方向。

由于利用本太陽定向裝置所定出的太陽方向是為了后續的、利用太陽來定位及導航服務的，并不是純粹的太陽定位器，因此本發明盡管所附上的權利要求書限制的是太陽定向裝置，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離本發明整個權利要求書的精神和范圍內，任何形式和細節上對本發明做出的各種變化，均為本發明的保護范圍。