;光敏電阻d的一端連接電源Vs，另一端串接光敏電阻R8接地，光敏電阻d和R8的公共端連接到電壓比較器3的輸入端口 I和電壓比較器4的輸入端口 I ;電壓比較器3、4、5、6的輸出端連接到多路選通器的輸入端，多路選通器的輸出端連接到處理器I/O接口。
[0037]上述電壓比較器優(yōu)選采用LM324。
[0038]如圖6所示，整個系統(tǒng)的電路回路由主光敏電阻陣列、次光敏電阻陣列、電壓比較器、多路選通器、時鐘芯片和微處理器組成，時鐘芯片輸出當(dāng)前當(dāng)?shù)貢r間和日期，處理器根據(jù)此時間和日期計算太陽的大致方位，并調(diào)整感光裝置，避免了由于感光裝置中沒有太陽光射入而無法跟蹤太陽的問題。
[0039]—種日光跟蹤方法，其特征在于:包括
[0040]步驟⑴:中心光敏電阻檢測太陽光的強(qiáng)度；
[0041]步驟(2):開啟其余光敏電阻進(jìn)行太陽方位檢測；
[0042]步驟(3):處理器讀取主光敏電阻電路各參考點電壓值即電壓差值；
[0043]步驟(4):處理器讀取次光敏電阻參考點的電壓比較值即電壓差值；
[0044]步驟(5):處理器計算方位角調(diào)整量和俯仰角調(diào)整量；
[0045]步驟(6):輸出方位角調(diào)整量至方位角調(diào)整電機(jī)；
[0046]步驟(7):輸出仰俯角調(diào)整量至俯仰角調(diào)整電機(jī)；
[0047]每隔時間t，重復(fù)步驟(I)至步驟(7);
[0048]其中，步驟(5)所述俯仰角調(diào)整量的計算方法:
[0049]以主光敏電阻A和a上的壓降之差VA - Va作為太陽能電池板俯仰方向的主調(diào)整量，以次光敏電阻B和b上的壓降之差VB - Vb與次光敏電阻D和d上的壓降之差VD -Vd的算術(shù)平均[(VB -Vb)+ (VD -Vd)]/2作為太陽能電池板俯仰角方向的輔助調(diào)整量，用于控制太陽能電池板俯仰角方向調(diào)整量為主調(diào)整量與輔助調(diào)整量的加權(quán)和，即k(VA-Va) +w [ (VB - Vb) + (VD - Vd) ]/2，其中權(quán)值 k 和權(quán) w 的關(guān)系為，k+w = 1，k ^ w>0 ；
[0050]步驟5所述方位角調(diào)整量的計算方法:
[0051]以主光敏電阻C和c上的壓降之差VC-Vc作為太陽能電池板方位角方向主調(diào)整量，以次光敏電阻B和D上的壓降之差VB - VD與次光敏電阻b和d上的電壓降之差Vb -Vd的算術(shù)平均[(VB-VD) + (Vb-Vd)]/2作為太陽能電池板方位角方向的輔助調(diào)整量，用于控制太陽能電池板方位角方向調(diào)整量為方位角主調(diào)整量和方位角輔助調(diào)整量的加權(quán)和，即k (VC - Vc)+w[ (VB - VD) + (Vb - Vd) ] /2，其中權(quán)值 k 和權(quán) w 的關(guān)系為，k+w = I，k 彡 w>0。
[0052]當(dāng)太陽光線經(jīng)過菲涅爾波帶片聚光后形成的太陽光斑偏離光敏電阻陣列的中心時(上下方向的偏離)，主光敏電阻A和次光敏電阻a的電阻值就會發(fā)生相應(yīng)的變化，假如光斑偏向光敏電阻A而遠(yuǎn)離光敏電阻a，則光敏電阻A的阻值就會增加，光敏電阻a電阻值減小，圖4中參考點41的電壓值(對地)相應(yīng)地變化，而參考點42此時的電壓值(對地)并不會發(fā)生變化，電壓比較器通過將41點電壓值和42點電壓值(參考電壓)比較輸出比較結(jié)果，即41點和42點的電壓差，來表征太陽在上下方向偏離光敏電阻陣列中心的量，這也是太陽能電池板俯要在仰角方向進(jìn)行調(diào)整的主調(diào)整量，同理當(dāng)光斑偏離光敏電阻陣列中心時(左右方向)，此偏移量也由43和44點的電壓差表征，作為太陽能電池板方位角方向的主調(diào)整量。為提高系統(tǒng)跟蹤太陽位置的精度，本實用新型還使用了 4個次光敏電阻B、b、
D、d為輔助器件，即用光敏電阻B、b、D、d采集的相應(yīng)參考點的電壓值的組合運算結(jié)果作為俯仰角方向和方位角方向調(diào)整量的修正量，具體的計算為:
[0053]俯仰角調(diào)整量:
[0054]以光敏電阻A和a采集的電壓差(即圖4中41與42點的電勢差VA-Va)乘以校正因子k為主調(diào)整量，以B、b、D、d采集電壓值VB與Vb之差和電壓值VD與Vd之差的算術(shù)平均[(VB-Vb) + (VD - Vd) ] /2乘以校正因子w作為輔助調(diào)整量，如果校正因子k = w = 1/2，則系統(tǒng)按照公式(VA-Va)/2+w[(VB-Vb) + (VD-Vd)]/4計算用于太陽能電池板的實際調(diào)整量。
[0055]方位角調(diào)整量:
[0056]以光敏電阻C和c采集的電壓差(即圖4中43與44點的電勢差VC-Vc)乘以校正因子k為主調(diào)整量，以B、b、D、d點的采集電壓值組合[(VB - VD)+ (Vb - Vd) ]/2乘以校正因子w為輔助修正量，如果采用的校正因子k = W = 1/2，則系統(tǒng)按照公式k(VC-Vc) /2+w [ (VB - VD) + (Vb - Vd) ] /4計算用于太陽能電池板的實際調(diào)整量。
[0057]俯仰角和方位角的實際調(diào)整量由微處理器進(jìn)行計算，計算結(jié)果經(jīng)過映射換算成電機(jī)要調(diào)整的步數(shù)送到相應(yīng)的電機(jī)，用于調(diào)整太陽能電池板的姿態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種用于光伏系統(tǒng)的日向檢測裝置，其特征在于:包括感光裝置、處理器、時鐘芯片、檢測電路和處理電路；所述感光裝置為內(nèi)壁涂成黑色的圓筒(1)，所述圓筒(I)帶底座(4)，圓筒(I)的上口設(shè)有菲涅爾波帶片(2)，圓筒的底座(4)上設(shè)有中心光敏電阻O，主光敏電阻陣列A、a、C、c和次光敏電阻陣列B、b、D、d;所述中心光敏電阻O位于底座(4)的圓心位置，所述主光敏電阻陣列和次光敏電阻陣列均勻分布在以中心光敏電阻O為圓心，以r為半徑的圓筒底座(4)的圓周上，其中r小于圓形底座(4)的半徑，光敏電阻A和a、C和C、B和b、D和d分別位于以中心光敏電阻為圓心的圓的同一條直徑與兩側(cè)圓周的交點上，光敏電阻A和a、C和c所在的兩條直徑垂直，光敏電阻B和b、D和d所在的兩條直徑垂直；光敏電阻兩兩之間有隔板(3)隔開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光伏系統(tǒng)的日向檢測裝置，其特征在于:所述的檢測電路包括電源Vs、中心光敏電阻O、電阻RO和多路選通器，中心光敏電阻O的一端連接電源Vs，另一端串接電阻RO接地，中心光敏電阻O和電阻RO的公共端連接到多路選通器的輸入端，多路選通器的輸出端連接到處理器I/O接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光伏系統(tǒng)的日向檢測裝置，其特征在于:所述的處理電路包括由電源Vs，光敏電阻A、a、C、C，電阻Rl、R2、R3、R4，2個電壓比較器和多路選通器組成的處理電路I和由電源Vs，光敏電阻B、b、D、d，電阻1?5、1?6、1?7、1?8，4個電壓比較器和多路選通器組成的處理電路II。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于光伏系統(tǒng)的日向檢測裝置，其特征在于:所述處理電路I的光敏電阻A的一端連接電源Vs，另一端串接光敏電阻a接地，光敏電阻A和a的公共端連接到電壓比較器I的輸入端口 I ;電阻Rl的一端連接電源Vs，另一端串接電阻R2接地，電阻Rl和R2的公共端連接到電壓比較器I的輸入端口 II ;光敏電阻C的一點連接電源Vs，另一端串接光敏電阻c接地，光敏電阻C和c的公共端連接到電壓比較器II的輸入端口 I ;電阻R3的一端連接電源Vs，另一端串接電阻R4接地，電阻R3和R4的公共端連接到電壓比較器II的輸入端口 II ;電壓比較器I和電壓比較器II的輸出端分別連接到多路選通器的輸入端，多路選通器的輸出端連接到處理器I/O接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于光伏系統(tǒng)的日向檢測裝置，其特征在于:所述處理電路II的光敏電阻B的一端連接電源Vs，另一端串接光敏電阻R5接地，光敏電阻B和R5的公共端連接到電壓比較器5的輸入端口 2和電壓比較器6的輸入端口 2 ;光敏電阻b的一端連接電源Vs，另一端串接光敏電阻R6接地，光敏電阻b和R6的公共端連接到電壓比較器4的輸入端口 2和電壓比較器5的輸入端口 I ;光敏電阻D的一端連接電源Vs，另一端串接光敏電阻R7接地，光敏電阻D和R7的公共端連接到電壓比較器3的輸入端口 2和電壓比較器6的輸入端口 I ;光敏電阻d的一端連接電源Vs，另一端串接光敏電阻R8接地，光敏電阻d和R8的公共端連接到電壓比較器3的輸入端口 I和電壓比較器4的輸入端口 I ;電壓比較器3、4、5、6的輸出端連接到多路選通器的輸入端，多路選通器的輸出端連接到處理器I/O接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光伏系統(tǒng)的日向檢測裝置，其特征在于:光敏電阻設(shè)置于菲涅爾波帶片3以下1.5倍焦距至兩倍焦距處。
【專利摘要】本實用新型涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于光伏系統(tǒng)的日向檢測裝置。一種用于光伏系統(tǒng)的日向檢測裝置，包括感光裝置、處理器、時鐘芯片、檢測電路和處理電路。本實用新型的感光裝置使用多個光敏電阻，增加了太陽光檢測的靈敏度和電池板調(diào)整的精度。系統(tǒng)加入了時鐘芯片，可以根據(jù)當(dāng)前時間計算太陽的大致方位，并調(diào)整感光裝置，避免了由于感光裝置和太陽光線方向相反，感光裝置無法接收到太陽光線而造成無法跟蹤的問題。根據(jù)時間計算進(jìn)入到夜晚時，可以將感光裝置自動回轉(zhuǎn)到太陽升起方位，并使系統(tǒng)休眠達(dá)到節(jié)能效果。
【IPC分類】G05D3-12, G01C1-00
【公開號】CN204536919
【申請?zhí)枴緾N201520176846
【發(fā)明人】郝建軍, 張同軍, 顏斌, 孫緒保, 孫曉晨, 程龍
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月27日