[實用新型]一種太陽位置追蹤傳感器

有效

• 申請號: 201320272071.8
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN203414078U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 羅德榮;龍徐;高劍;姜燕;馮垚徑
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 湖南省國防科技工業局專利中心 43102
• 代理人: 李傳中

技術領域

本發明涉及電力電子領域，尤其涉及一種太陽位置追蹤傳感器。

背景技術

太陽能是一種清潔、持久的能源，具有很大的開發潛力。在我國大力發展新型能源的政策背景下，研究太陽能發電技術有著重要意義。太陽能有能量密度低、空間位置不斷變化等特點，所以太陽能光熱發電的關鍵技術之一為收集太陽能。在利用太陽能發電過程中，利用傳感器準確跟蹤太陽位置，使太陽能收集面始終垂直于太陽入射光，將其聚焦到一點集熱發電。研究表明采用太陽位置實時跟蹤技術的集熱系統，比固定安裝的系統太陽能接受率提高了37.7%，追蹤精度直接影響著能量接受效率。因此，在太陽光熱發電的過程中，追蹤太陽位置的精度是一個重要指標，在設計太陽追蹤系統時提高追蹤實時精度是十分必要的。

太陽能跟蹤技術采用的方法有太陽軌跡跟蹤法、光電追蹤法以及混合追蹤法。太陽軌跡跟蹤法根據天文學中太陽軌道計算公式得到太陽的位置，用此數據控制跟蹤機構對太陽全跟蹤。這種方法成本低，可靠性高，但是無法完全消除累計誤差，跟蹤精度也只在1°左右。目前利用光電追蹤法或混合追蹤法的太陽位置傳感器一般利用小孔成像原理，要么精度高但成本也高，成本低的精度卻低了，性價比不高，并且還具有追蹤視角小的缺點。

發明內容

針對現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種結構簡單、成本低廉、具有較大的追蹤視角和精度的太陽位置追蹤傳感器。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方法是：一種太陽位置追蹤傳感器，它包括遮光筒、光學系統、四象限探測器、光電二極管、微機信號處理板。四象限探測器和微機信號處理板安裝在遮光筒內的底部，四個光電二極管對稱安裝在遮光筒外部，光學系統安裝在遮光筒頂部。設四個光電二極管對應的感應電壓信號分別為Ua、Ub、Uc、Ud。當太陽光照強度達不到發電最小值時，裝在遮光筒外部的光電二極管感應出的電壓值之和Ua+Ub+Uc+Ud小于設定值，微機判定追蹤系統不工作。

當光照強度達到發電強度時，Ua+Ub+Uc+Ud大于設定值，微機判定進入粗調追蹤階段。當集熱面沒有垂直于太陽光時，外部對稱安裝的光電二極管所受到的光照強度不一樣，感應出來的電壓信號也不一樣。設兩個垂直方向的偏移信號分別為Δm和Δn。有下式：

Δm=Ua+Ud-Ub-UcUa+Ub+Uc+UdΔn=Ua+Ub-Uc-UdUa+Ub+Uc+Ud]]>