[發明專利]蝶式跟蹤系統鏡片調焦方法

有效

• 申請號: 201610156475.9
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105739057B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 李勛武;王振聲
• 申請（專利權）人: 東方宏海新能源科技發展有限公司
• 主分類號: G02B7/183
• 分類號: G02B7/183
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙)32304
• 代理人: 馬麗麗

技術領域

本專利涉及鏡片調焦相關技術領域，特別是涉及一種蝶式跟蹤系統鏡片調焦方法。

背景技術

太陽能是未來社會的理想能源之一，它的可再生性是能源戰略必爭之地。目前太陽能太陽能光熱發電技術日趨成熟，基本達到了商業使用所要求的要求。其優點是可連續發電、可調峰、綜合效率高，但也有著電能儲存難，光能量分布不均等缺點。

碟式太陽能光熱發電系統是利用旋轉拋物面反射鏡，將入射陽光聚集在焦點上。放置在焦點處的太陽能接收器收集較高溫度的熱能，加熱工質以驅動汽輪機。從而將熱能轉化為電能。但是在裝調過程中，各鏡片很難使太陽光共焦點，因此開發一款調焦系統尤為重要。

中國專利申請公布號：CN102455499A，申請公布時間2012年5月16日，公開了一種超級聚光設備的制作方法，通過電子控制器、步進電機等組合電子控制器實現跟蹤系統的調焦。該專利的不足之處在于未闡明如何通過電子控制系統檢測鏡片調節量。

中國專利授權公告號:CN202973608U，申請公告日2013年6月5日，公開了一種蝶式斯特林太陽能熱電裝置的調焦系統，通過伺服調節模塊與旋轉調試平臺連接，使得太陽能熱電裝置實現調焦。該專利的不足之處在于調節精度不高。

中國專利申請公布號：CN103487924A，申請公布時間2014年1月1日，公開了一種多塊狀組合拋物面鏡太陽能聚光板自動對焦方法，通過外部成像設備探知當前拋物面鏡實際焦點與目標位置點檢的偏移，結合光學成像原理計算調節量。該專利能實現高精度調節，但是方案受諸多調節參量限制，不易達到理想狀態。

發明內容

本發明的目的在于提供一種蝶式跟蹤系統鏡片調焦方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本申請實施例公開了一種蝶式跟蹤系統鏡片調焦方法，包括：

(1)、在蝶式跟蹤系統的中心線上設置導光板和照相機，所述導光板由可以單獨被開啟/關閉的點光源組成；

(2)、根據確定的點光源坐標、鏡片反射點坐標以及照相機的坐標，計算出照相機中每個像素點所對應的法線向量，根據法線向量與蝶式鏡片拋物線方程的法線向量的夾角，得出鏡片的調節角度；

(3)、根據鏡片表面斜率和法線向量的關系，利用最小二乘法擬合出鏡面角度切線，將該角度與要求的鏡片角度比較，差異大小即為鏡片的調節量。

優選的，在上述的蝶式跟蹤系統鏡片調焦方法中，所述步驟(2)中，導光板上的點光源經過鏡片發射到照相機，依次打開導光板上的點光源，用照相機可以記錄反射光線的像素值和反射光線矢量，用于計算每個像素點的法線向量。

優選的，在上述的蝶式跟蹤系統鏡片調焦方法中，所述步驟(2)中，蝶式鏡片拋物線方程：

4·f·Z＝X²+Y²+A·X+B·Y+C·XY

式中f為焦距，A、B為常量，C＝0；

拋物線方程在X方向上的表面斜率為：

根據參數A，計算出該鏡片的調節量。

優選的，在上述的蝶式跟蹤系統鏡片調焦方法中，調節量A等于tan(A1)，其中A1為系統初始設定的偏移量A1。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

1、比較準確的計算出鏡片的誤差角度；

2、減少獲得鏡片調焦所需的測量數據的時間；

3、適用于批量調焦。節省時間，提高調焦效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本發明具體實施例中蝶式跟蹤系統鏡片調焦的系統原理示意圖；

圖2所示為本發明具體實施例中無調焦誤差和一個有2度角度誤差鏡片斜率斜線比較示意圖；

圖3所示為本發明具體實施例中碟式聚光器使用的坐標系示意圖；

圖4所示為本發明具體實施例中線性函數示意圖；

圖5所示為本發明具體實施例中表面斜率示意圖。

具體實施方式

結合圖1所示，蝶式跟蹤系統鏡片調焦方法，包括：

(1)、在蝶式跟蹤系統的中心線上設置導光板和照相機，所述導光板由可以單獨被開啟/關閉的點光源組成；