[發明專利]時控型雙軸太陽能跟蹤控制器支架轉軸調整方法

有效

• 申請號: 201310511521.9
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103558866A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 張學;王士瑩;吳步寧;靳愷;畢旦旦;田偉
• 申請（專利權）人: 廣東瑞德興陽光伏科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G05B13/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 熊軍

[技術領域]

本發明涉及一種太陽能跟蹤控制器調整方法，特別涉及一種時控型雙軸太陽能跟蹤控制器支架轉軸調整方法。

[背景技術]

如圖1所示，雙軸太陽能跟蹤控制器一般包括基礎座1、立柱2、與立柱同心的直立轉軸、直立轉軸上裝有的橫梁3，橫梁上裝有支架4，支架4通過水平方向設置的支架轉軸相對于橫梁上下旋擺，太陽能光電板裝于支架4頂端的模組安裝面41上。雙軸太陽能跟蹤控制器設有控制其上支架水平、上下旋擺的跟蹤系統（如圖2所示），跟蹤系統通過電機驅動橫梁以及安裝在橫梁上的支架轉軸、支架一起繞直立轉軸中心水平旋轉以調整支架的方位角；跟蹤系統通過電機驅動支架繞支架轉軸上下旋轉以調整支架的高度角。

為方便對雙軸太陽能跟蹤控制器自動跟蹤太陽能，需要對雙軸太陽能跟蹤控制器的運動進行建模處理。1955年Denavit和Hartenberg在“ASME?Journal?of?Applied?Mechanics”發表了一篇論文（簡稱D-H表示法），后來利用這篇論文來對機器人進行表示和建模，并導出了他們的運動方程。后來便成為了表示機器人和對機器人運動進行建模的標準方法。

對雙軸太陽能跟蹤控制器的運動進行建模完成后，為了使雙軸太陽能跟蹤控制器能自動跟蹤上太陽，一般采用時控和光控的方式來調整支架的最終狀態。時控跟蹤太陽，關鍵有兩點：一是天文算法計算的太陽位置是否準確；二是時間和經緯度是否準確。由于時間和經緯度可由GPS精確獲得，太陽位置天文算法也有高精度的計算方法，例如以計算任意地面點為中心的太陽高度角和計算任意地面點為中心的太陽方位角的SPA算法。即在《Solar?Position?Algorithm?for?Solar?Radiation?Application》（簡稱為SPA）一文中所介紹的精確位置算法。這樣，時控跟蹤太陽這兩個問題已經解決。

由于太陽能跟蹤控制器上支架存在設計和安裝偏差，即使算出的太陽位置是準確的，由于支架機械誤差的存在，造成了跟蹤誤差，影響到跟蹤精度。實際效果表明，即使算法、時間、經緯度都精確，時控的跟蹤仍然有偏差。例如：

（1.1）在直立轉軸豎直安裝，且支架轉軸與直立轉軸90度垂直安裝的理想狀態下，D-H表示法建支架與基礎座之間的正運動方程模型，D-H參數表為：

#θdaα2θ₂000°1θ₁0090°

雙軸太陽能跟蹤控制器正運動方程模型的坐標變換齊次方陣為：