【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源，特别涉及一种船舶太阳辐照强度动态计算方法及应用。
技术介绍
1、太阳能光伏发电是目前最为成熟、成本最低、安全性最高的太阳能利用技术，适合在船舶上推广利用，太阳能船舶是实现绿色船舶理念、减少船舶化石能源利用与降低二氧化碳排放的一种重要技术。
2、目前的太阳能船舶大多是利用平铺于甲板的光伏系统发电，为了预测光伏发电功率，与之相对应地提出了平行于甲板的船舶太阳辐照强度计算方法。但随着新船型、新材料的不断发展，在任意船体表面布置光伏板已成为可能，光伏板甚至可以做到竖直于甲板面安装。
3、由于忽略了船舶航行时航向变化带来的方位角变化，以及水面反射的太阳辐照强度，现有的水平面的船舶太阳辐照强度计算方法不能准确计算近似竖直面或弧面的船体接收太阳辐照强度，从而给预测光伏发电性能带来了困难。
4、需要说明的是，公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中的难题，本专利技术提出一种船舶太阳辐照强度动态计算方法，其包括如下步骤：
2、接收获取的船舶侧倾角度数据，基于船舶侧倾角度数据得到光伏系统与水平面之间角度数据；
3、接收获取的船舶所在地实时水平面总太阳辐照强度数据，包含直射辐照强度数据和散射辐照强度数据；
4、结合实时水平面总太阳辐照强度数据和光伏系统与水平面之
5、结合实时水平面总太阳辐照强度数据和光伏系统与水平面之间角度数据，得出船舶侧倾下的直射辐照强度和散射辐照强度；
6、船舶侧倾下的直射辐照强度、散射辐照强度与水面反射辐照强度之和，即为船舶实时总太阳辐照强度。
7、进一步地，所述实时水平面反射辐照强度ir表达为：
8、
9、其中，ρ是水面反射率，it为实时总太阳辐照强度，β是光伏系统与水平面的角度。
10、进一步地，所述船舶侧倾下的直射辐照强度包含如下步骤：
11、根据实时情况计算实时太阳时角ω和太阳赤纬角δ；
12、基于实时太阳时角ω、太阳赤纬角δ和纬度φ，得出太阳高度角h；
13、基于实时太阳时角ω、太阳赤纬角δ、纬度φ、表面方位角γ和光伏系统与水平面的角度β得出直射辐照相对于表面的入射角θ；
14、基于直射辐照相对于表面的入射角θ和太阳高度角h，得出角度比例系数rb；
15、基于角度比例系数rb，折算数据探查模块所获取的直射辐照强度，得出船舶侧倾下的直射辐照强度。
16、进一步地，所述太阳时角ω表达为：
17、ω＝15×(t-12)
18、其中，t为当天真太阳时。
19、进一步地，所述太阳赤纬角δ表达为：
20、
21、其中，n为一年中的第几天。
22、进一步地，所述太阳高度角h表达为：
23、sinh＝sinφsinδ+cosφcosδcosω
24、其中，φ为实时纬度。
25、进一步地，所述直射辐照相对于表面的入射角θ表达为：
26、cosθ＝sinδsinφcosβ—sinδcosφsinβcosγ+cosδcosφcosβcosω+cosδsinφsinβcosγcosω+cosδsinβsinγsinω
27、则所述角度比例系数rb表达为：
28、
29、进一步地，所述船舶侧倾下的散射辐照强度表达为：
30、
31、则所述船舶实时总太阳辐照强度i表达为：
32、
33、其中，ib为直射辐照强度，id为散射辐照强度，β是光伏系统与水平面的角度。
34、进一步地，所述散射辐照强度id在数据探查模块获取的总太阳辐照强度it中的占比表达为：
35、
36、其中，k为大气晴朗指数，则直射辐照ib表达为：
37、ib＝it-id
38、本专利技术还提供一种船舶太阳辐照强度动态计算方法在船体光伏系统安装的应用，根据上述任意一项所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法生成的船舶动态实时总太阳辐照强度，调整光伏系统的角度。
39、基于上述，本专利技术提供的一种船舶太阳辐照强度动态计算方法及系统，相对于现有技术，可以根据船舶的航行航向和侧倾情况，结合实时的水平面太阳辐照强度，对船舶的太阳辐照强度进行实时的动态测算，准确的预测光伏发电的性能指数，为船体光伏系统的最优化设计提供指导。
40、本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地特征和有益效果可以通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他有益效果可通过在说明书等内容中所特别指出的结构来实现和获得。
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1.一种船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述实时水平面反射辐照强度IR表达为：
3.根据权利要求1所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述船舶侧倾下的直射辐照强度包含如下步骤：
4.根据权利要求3所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述太阳时角ω表达为：
5.根据权利要求3所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述太阳赤纬角δ表达为：
6.根据权利要求3所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述太阳高度角H表达为：
7.根据权利要求6所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述直射辐照相对于表面的入射角θ表达为：
8.根据权利要求7所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述船舶侧倾下的散射辐照强度表达为：
9.根据权利要求1所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述散射辐照强度ID在数据探查模块获取的总太阳辐照强度IT中的占
10.一种船舶太阳辐照强度动态计算方法在船体光伏系统安装的应用，其特征在于：根据权利要求1-9任意一项所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法生成的船舶动态实时总太阳辐照强度，调整光伏系统的角度。
...【技术特征摘要】
1.一种船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述实时水平面反射辐照强度ir表达为：
3.根据权利要求1所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述船舶侧倾下的直射辐照强度包含如下步骤：
4.根据权利要求3所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述太阳时角ω表达为：
5.根据权利要求3所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述太阳赤纬角δ表达为：
6.根据权利要求3所述的船舶太阳辐照强度动态计算方法，其特征在于：所述太阳高度角...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐礼颉，胡晖，钟尚昆，吴德烽，蔡靖雍，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：
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