[發(fā)明專利]用于太陽能電池板組件與太陽高度角檢測的系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112527021A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡波;趙長虎
• 申請（專利權(quán)）人: 上海港旺新能源科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G01C1/00;H02S20/32
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 黃玉清

用于太陽能電池板組件與太陽高度角檢測的系統(tǒng)，包括外殼，具有無線通信模塊、陀螺儀傳感器的攝像機組件，毛玻璃蓋、下端為尖錐形的細棒、GPS模塊，攝像機組件、GPS模塊和跟蹤太陽光照系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端經(jīng)有線或無線中的一種實現(xiàn)信息交互；毛玻璃蓋密封安裝在外殼上端，攝像機組件安裝在外殼內(nèi)下端中部且其攝像頭向上，毛玻璃蓋上端中部有一個開孔，細棒的中部密封安裝在開孔內(nèi)；攝像機組件內(nèi)置有圖像數(shù)據(jù)預處理模塊、圖像數(shù)據(jù)測量處理模塊、攝像頭放大倍數(shù)自標定模塊應用軟件。應用方法包括7個步驟。本發(fā)明基于AI人工智能技術(shù)，能為所有的太陽能發(fā)電組件提供太陽高度角信息，有效降低了系統(tǒng)成本。基于上述，本發(fā)明具有好的應用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池板組件配套設(shè)備及應用方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于太陽能電池板組件與太陽高度角檢測的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

太陽能電池板組件由于環(huán)保節(jié)能，是一種不可多得的綠色能源、其應用越來越廣泛。為了保證良好的發(fā)電效果，現(xiàn)有的太陽能電池板組件安裝有跟蹤太陽光照的系統(tǒng)。目前在跟蹤太陽光照系統(tǒng)中一般采用光控子系統(tǒng)和時控子系統(tǒng)這二種方法結(jié)合來實現(xiàn)對太陽的跟蹤控制。光控子系統(tǒng)控制方式中，通過光感探頭的方式來進行太陽高度角的跟蹤，簡單來說，就是通過電機轉(zhuǎn)動太陽能電池板組件時帶動光感探頭的同步轉(zhuǎn)動，同時檢測光感探頭中的光敏器件接收的光強是否達到了最大值，如果接收到的光強達到了最大值，則停止轉(zhuǎn)動電池組件，從而實現(xiàn)電池組件的光接收強度的最大化接收。實際情況下，在太陽光照良好的情況下，采用光感探頭檢測太陽光強度來實現(xiàn)跟蹤功能不會有什么問題。但是當天空突然飄過來一片云時，就會使得光感探頭獲取不到正確的數(shù)據(jù)，從而引發(fā)跟蹤太陽光照系統(tǒng)不停地經(jīng)電機轉(zhuǎn)動太陽能電池板組件及接收器來帶動光感探頭轉(zhuǎn)動、尋找太陽的位置，只要遮擋住太陽能電池板組件及接收器的云彩不散去，則跟蹤太陽光照系統(tǒng)就會不斷地啟動跟蹤控制過程，而這時所有的跟蹤操作其實都是徒勞的，只會白白增加了跟蹤太陽光照系統(tǒng)的耗電而已，同時，在陰雨天時，也同樣會發(fā)生這樣的情況，因此此種方式還存在較大缺陷。

現(xiàn)有技術(shù)，為了解決在太陽能電池板組件及光感探頭被云彩遮擋或陰雨天而導致的太陽位置跟蹤失效的問題，在現(xiàn)有的跟蹤太陽光照系統(tǒng)中采用光感探頭跟蹤太陽位置的基礎(chǔ)上，又引入了時控子系統(tǒng)。具體來講，時控子系統(tǒng)就是根據(jù)現(xiàn)代天文學的研究成果，依據(jù)太陽能電池板組件安裝地點的地球經(jīng)度、緯度坐標計算出太陽能電池板組件安裝地、出現(xiàn)真太陽時的每個時間節(jié)點的太陽高度角，這樣在光感探頭跟蹤失效時，就以一定的時間間隔計算出太陽的高度角，然后跟蹤太陽光照系統(tǒng)依據(jù)此計算出的太陽高度角、設(shè)置太陽能電池板組件的位置(和太陽之間的角度)，一旦遮擋太陽能電池板組件的云彩散去時，可以讓光感探頭所處的位置與真實的太陽高度角的位置比較接近，讓光感探頭能夠檢測到云彩已經(jīng)散去，并重新獲取數(shù)據(jù)來讓跟蹤太陽光照系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)。

實際情況下，光控子系統(tǒng)和時控子系統(tǒng)這二種結(jié)合的方法，解決了部分因為云彩遮擋和陰雨天純光控跟蹤方式存在的缺陷后，也存在一個問題無法解決。那就是在陰雨天，時控控制功能則不能停止工作，因為一旦停止了工作，萬一天氣轉(zhuǎn)晴的話，因為光感探頭所處的位置可能無法接收到太陽光，那么光控子系統(tǒng)的光控功能也就無法再恢復重新運行了。而時控子系統(tǒng)不能停止工作，也就意味著如果是連續(xù)的陰雨天，所有時控子系統(tǒng)的電機也必須保持工作狀態(tài)，如果有成千上萬個太陽能電池板組件其配套的時控子系統(tǒng)的電機在運行的話，則需要消耗大量的電能，而這時候所有消耗的電能一點經(jīng)濟效益也沒有，此時所有的太陽能電池板組件因為沒有太陽光的照射而無法輸出電能。

發(fā)明內(nèi)容