專利名稱：太陽能發(fā)電跟蹤器追日誤差的分析設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種太陽能發(fā)電跟蹤器追日誤差的分析設(shè)備。
背景技術(shù)：
在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，跟蹤器跟蹤太陽的旋轉(zhuǎn)而運動，同時帶動太陽能電池板一同轉(zhuǎn)動，以獲得最大的太陽入射能量，可見跟蹤器是光伏系統(tǒng)中的重要器件，其可提高光伏系統(tǒng)的功率。跟蹤器的結(jié)構(gòu)是跟蹤傳動部件，跟蹤電控部分，跟蹤結(jié)構(gòu)體，跟蹤結(jié)構(gòu)體上安裝了電機和齒輪等跟蹤傳動部件，在跟蹤電控部分的指令下，跟蹤器完成跟蹤太陽運動軌跡的功能。由上述結(jié)構(gòu)可知，受制于電控部分的誤差和傳動部件的齒輪匹配問題，跟蹤器的跟蹤面與太陽之間存在一定的角度。如何探測跟蹤器對太陽的跟蹤誤差，對跟蹤器的質(zhì)量評估尤為重要。同時，如果跟蹤器的跟蹤控制信號可達到較高的控制精度，也對跟蹤光伏系統(tǒng)是極為有意義的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供步驟簡單、計算精確的一種太陽能發(fā)電跟蹤器追日誤差的分析設(shè)備。一種太陽能發(fā)電跟蹤器追日誤差的分析設(shè)備，其特征在于包括光學鏡頭模塊、圖像采集模塊、圖像傳輸模塊和計算機，光學鏡頭模塊的輸出端連接圖像采集模塊的輸入端， 圖像采集模塊的輸出端連接圖像傳輸模塊的輸入端，圖像傳輸模塊的輸出端連接計算機， 所述計算機預存儲初始化過程軟件包和分析計算過程軟件包。而且，所述圖像采集模塊采用C⑶或CMOS，其成像的圖片像素為4 1200萬，所述光學鏡頭模塊將太陽光匯聚到CCD或CMOS表面形成的光斑面積占CCD或CMOS表面積的
2 % ο而且，所述圖像傳輸模塊使用USB或者1394的傳輸方式。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，探測精度高，首先采集太陽光斑的像，然后傳輸至計算機進行計算、分析，并顯示跟蹤精度的結(jié)果?？蓪?shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，軟件包可通過升級進行優(yōu)化， 最終的探測跟蹤誤差的能力可達到0.001°。該結(jié)構(gòu)避免了太陽光本身的發(fā)散角(0.27° ) 對光電器件類測試儀所帶來的精度誤差，避免了模擬光電器件無法完成微距高精度探測的弊端，提高了跟蹤精度測試的準確性、并可以運用于跟蹤器的跟蹤校正，提高跟蹤器的跟蹤精度，從而改善整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。

圖1是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是跟蹤器跟蹤誤差角α的示意3[0011]圖3是當前采樣與初始化數(shù)據(jù)的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的， 不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。一種太陽能發(fā)電跟蹤器追日誤差的分析設(shè)備，其特征在于包括光學鏡頭模塊、圖像采集模塊、圖像傳輸模塊和計算機，光學鏡頭模塊的輸出端連接圖像采集模塊的輸入端， 圖像采集模塊的輸出端連接圖像傳輸模塊的輸入端，圖像傳輸模塊的輸出端連接計算機， 所述計算機預存儲初始化過程軟件包和分析計算過程軟件包。圖像采集模塊采用CXD或CMOS，其成像的圖片像素為4 1200萬，光學鏡頭模塊將太陽光匯聚到CCD或CMOS表面形成的光斑面積占CCD或CMOS表面積的2%。目前計算機接收的圖片像素為240X320，太陽光斑的像為黑色，背景色為白色。圖像傳輸模塊使用USB或者1394的傳輸方式。計算機內(nèi)預存儲的初始化過程軟件包和分析計算過程軟件包的處理步驟如下所述初始化過程包括以下步驟(1)將光學鏡頭模塊安裝在跟蹤器上，使光學鏡頭模塊中的最上方的鏡片所在平面與太陽能電池表面所在平面平行；(2)將光學鏡頭模塊的輸出端依次連接圖像采集模塊、圖像傳輸模塊和計算機；(3)光學鏡頭模塊進行第一次采樣，計算機獲得第一次的太陽光斑的像，計算機計算出太陽光斑的直徑r和中心點坐標(X，y)，并將二者作為初始化數(shù)據(jù)；如圖2所示，左邊兩個是太陽，上邊的是有誤差產(chǎn)生的太陽的位置，下面是太陽的實際位置，右邊的是地球，由于地球與太陽之間的距離h遠遠大于兩個太陽的像之間的距離d，所以誤差角α =arctan(d/h)，太陽的實際直徑為R，則太陽光學的最大發(fā)散角度為 β =arCtan(R/h)。由此可知，誤差角α采用以下的步驟進行分析計算。所述分析計算過程包括以下步驟(1)光學鏡頭進行下一次采樣，計算機獲得當前的太陽光斑的像，并計算出本次太陽光斑的直徑rn和中心點坐標(Xn，yn)；(2)計算本次太陽光斑中心點坐標與初始化數(shù)據(jù)的中心點坐標的位移偏差dn = [ (xn-x)2+ (yn-y)2]0.5 ；(3)太陽的實際偏差距離等效為(dn + rn) XR ；(4)跟蹤器的跟蹤誤差角 α = arctan[(dn^rn) X (R+h)]；(5)重復步驟⑴ ⑷，完成第η次的跟蹤器誤差角測量，所述η均為自然數(shù)，h為太陽與地球的距離，R為太陽的實際直徑，整體誤差角α 的分布為正態(tài)分布。初始化過程和分析計算過程中的太陽光斑的直徑和中心點坐標計算方法是通過 NiLABVIEff軟件和NiVISION軟件實現(xiàn)的。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，探測精度高，首先采集太陽光斑的像，然后傳輸至計算機進行計算、分析，并顯示跟蹤精度的結(jié)果?？蓪?shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，軟件包可通過升級進行優(yōu)化， 最終的探測跟蹤誤差的能力可達到0.001°。該結(jié)構(gòu)避免了太陽光本身的發(fā)散角(0.27° )
4對光電器件類測試儀所帶來的精度誤差，避免了模擬光電器件無法完成微距高精度探測的弊端，提高了跟蹤精度測試的準確性、并可以運用于跟蹤器的跟蹤校正，提高跟蹤器的跟蹤精度，從而改善整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。
權(quán)利要求1.一種太陽能發(fā)電跟蹤器追日誤差的分析設(shè)備，其特征在于包括光學鏡頭模塊、圖像采集模塊、圖像傳輸模塊和計算機，光學鏡頭模塊的輸出端連接圖像采集模塊的輸入端， 圖像采集模塊的輸出端連接圖像傳輸模塊的輸入端，圖像傳輸模塊的輸出端連接計算機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電跟蹤器追日誤差的分析設(shè)備，其特征在于所述圖像采集模塊采用CCD或CMOS，其成像的圖片像素為4 1200萬，所述光學鏡頭模塊將太陽光匯聚到CXD或CMOS表面形成的光斑面積占CXD或CMOS表面積的2%。
專利摘要一種太陽能發(fā)電跟蹤器追日誤差的分析設(shè)備，其特征在于包括光學鏡頭模塊、圖像采集模塊、圖像傳輸模塊和計算機，光學鏡頭模塊的輸出端連接圖像采集模塊的輸入端，圖像采集模塊的輸出端連接圖像傳輸模塊的輸入端，圖像傳輸模塊的輸出端連接計算機，所述計算機預存儲初始化過程軟件包和分析計算過程軟件包。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，探測精度高，最終的探測跟蹤誤差的能力可達到0.001°。該結(jié)構(gòu)避免了太陽光本身的發(fā)散角(0.27°)對光電器件類測試儀所帶來的精度誤差，避免了模擬光電器件無法完成微距高精度探測的弊端，提高了跟蹤精度測試的準確性、并可以運用于跟蹤器的跟蹤校正，提高跟蹤器的跟蹤精度，從而改善整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。
文檔編號G05D3/12GK202189279SQ20112015854
公開日2012年4月11日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者于洪旺, 仲琳, 夏宏宇, 鄭光恒, 高慧 申請人:天津藍天太陽科技有限公司