太阳偏转角光栅定位的方法以及装置制造方法及图纸

太阳偏转角光栅定位的方法以及装置，其特征在于：根据阳光经过二个平行上、下光栅片上的透光条后透射出下光栅片的透光条的阳光能量，来确定太阳偏转角θ。它可以准确计算出太阳偏转角，并且实现本发明专利技术的装置结构简单，成本比较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳偏转角定位的方法以及装置，属于太阳能发电

技术介绍
在太阳能发电课题中，以及在太阳能利用、测试太阳有关参数的仪器等设备上，为了使太阳能接受设备获得最大光照，通常通过调节太阳能接收设备的对日角度，可实现太 阳能接受设备尽量多的接收太阳能。而要调节太阳能接收设备的对日角度，首先必须知道 太阳偏转角的大小。然后控制系统根据太阳偏转角角带动执行结构确定接收装置的大约位 置，当天空中有比较厚的云时，根据太阳偏转角公式和角度传感器，保持接收设备基本对着 太阳的位置运动。通常利用太阳偏转角公式确定太阳的偏转角，并根据地理位置和时间等 信息，可以计算出准确的太阳偏转角。但是，由于地球大气的折射、气流的扰动、设备的热胀 冷缩、材料的老化等原因，长期直接利用太阳偏转角公式必然有误差，必须通过复杂的辅助 设备和仪器纠正误差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种太阳偏转角光栅定位的方法以及装置。它可以准确 测试太阳偏转角，并且装置结构简单。本专利技术的技术方案太阳偏转角光栅定位的方法，其特征在于根据阳光经过二 个平行上、下光栅片上的透光条后透射出下光栅片的透光条的阳光能量，来确定太阳偏转 角θ。上述的太阳偏转角光栅定位的方法中，所述上、下光栅片上设有一组角度测定组 透光条，角度测定组透光条为二个正对的，分居于上、下光栅片的透光条，通过透射过上光 栅片的角度测定组透光条的阳光能量Itl和透射出下光栅片的角度测定组透光条的阳光能 量I，以及角度测定组透光条宽度d和上、下光栅片距离L，根据公式I = I0* (I-L^tg θ/d) 确定太阳偏转角θ。前述的太阳偏转角光栅定位的方法中，所述上、下光栅片上还设有一组参照组透 光条，参照组透光条包括一个设在下光栅片宽度也为d的透光条和一个设在上光栅片的透 光条，其宽度D足以使下光栅片上的参照组透光条在一定的太阳偏转角下能被阳光完全照 射到，透射出上光栅片的测定组透光条的阳光能量Itl由透射出下光栅片上参照组透光条的 阳光能量确定，从而通过比较、和I，确定太阳偏转角θ为arctgcHKl-I/IJ/L。前述的太阳偏转角光栅定位的方法中，所述上、下光栅片上还设有一组偏向测定 组透光条，偏向测定组透光条包括设在下光栅片上的二个宽度为e的透光条和设在上光栅 片上的二个宽度c大于e的透光条，使得阳光在相同太阳偏转角、不同偏向的情况下，在下 光栅片的二个偏向测定组透光条上，被上光栅片遮住的阳光数量不同，通过比较下光栅片 的二个偏向测定组透光条下透射出的阳光能量，可确定太阳偏转角的偏向。太阳偏转角光栅定位装置，其特征在于包括二块平行、间隔为L在十毫米至一米之间的上光栅片和下光栅片，上光栅片和下光栅片上设有角度测定组透光条、参照组透光 条和偏向测定组透光条，下光栅片上的角度测定组透光条、参照组透光条和偏向测定组透 光条下部设有光能接收元件。前述的太阳偏转角光栅定位装置中，所述角度测定组透光条包括为二个正对的，分居于上光栅片和下光栅片，宽度为d为0. Imm以上的透光条。前述的太阳偏转角光栅定位装置中，所述参照组透光条包括设在下光栅片上的宽 度也为d的透光条和一个设在上光栅片、宽度D在3d IOd之间的透光条，并且二个参照 组透光条中点的连线与上光栅片垂直。前述的太阳偏转角光栅定位装置中，所述偏向测定组透光条包括设在下光栅片上 的宽度e d的二个透光条和设在上光栅片上的宽度c在3d IOd之间的二个透光条，下 光栅片上二个偏向测定组透光条分别和上光栅片上的二个偏向测定组透光条内侧边缘上 下对齐。与现有技术相比，本专利技术根据在不同太阳偏转角时，阳光经过二个平行上、下光栅 片上的透光条后透射出下光栅片的透光条的阳光能量大小不同，通过测定从下光栅片的透 光条下接收到的阳光能量门，可准确测定太阳偏转角θ，并且实现本专利技术的装置结构简单， 成本比较低。附图说明图1是本专利技术得装置的结构示意图。图2是本专利技术角度测定组透光条的原理示意图； 图3是图2的左视图4是本专利技术偏向测定组透光条的原理示意图。附图中的标记为1-上光栅片，2-下光栅片，3-角度测定组透光条，4-参照组透光 条，5-偏向测定组透光条，6-光能接收元件。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。实施例太阳偏转角光栅定位的方法，其特征在于根据阳光经过二个平行上、下光栅片上 的透光条后透射出下光栅片的透光条的阳光能量，来确定太阳偏转角θ。上、下光栅片上设有一组角度测定组透光条，角度测定组透光条为二个正对的，分 居于上、下光栅片的透光条，通过透射过上光栅片的角度测定组透光条的阳光能量Itl和透 射出下光栅片的角度测定组透光条的阳光能量I，以及角度测定组透光条宽度d和上、下光 栅片距离L，根据公式I = I0* (I-L^tg θ /d)确定太阳偏转角θ。上、下光栅片上还设有一组参照组透光条，参照组透光条包括一个设在下光栅片 宽度也为d的透光条和一个设在上光栅片的透光条，其宽度D足以使下光栅片上的参照组 透光条在一定的太阳偏转角下能被阳光完全照射到，透射出上光栅片的测定组透光条的阳光能量Itl由透射出下光栅片上参照组透光条的阳光能量确定，从而通过比较Itl和I，确定 太阳偏转角θ为arctgd*(l-I/IQ)/L。上、下光栅片上还设有一组偏向测定组透光条，偏向测定组透光条包括设在下光 栅片上的二个宽度为e的透光条和设在上光栅片上的二个宽度c大于e的透光条，使得阳 光在相同太阳偏转角、不同偏向的情况下，在下光栅片的二个偏向测定组透光条上，被上光 栅片遮住的阳光数量不同，通过比较下光栅片的二个偏向测定组透光条下透射出的阳光能 量，可确定太阳偏转角的偏向。实现上述方法的太阳偏转角光栅定位装置，结构如图1所示，其特征在于包括二 块平行、间隔为L在十毫米至一米之间的上光栅片1和下光栅片2，上光栅片1和下光栅片 2上设有角度测定组透光条3、参照组透光条4和偏向测定组透光条5，下光栅片2上的角度 测定组透光条3、参照组透光条4和偏向测定组透光条5下部设有光能接收元件6。角度测 定组透光条3包括为二个正对的，分居于上光栅片1和下光栅片2，宽度为d为0. Imm以上 的透光条(d太小时成本比较高，过大又影响测定精度)。参照组透光条4包括设在下光栅 片2上的宽度也为d的透光条和一个设在上光栅片1、宽度D在3d IOd之间的透光条，并 且二个参照组透光条4中点的连线与上光栅片1垂直。偏向测定组透光条5包括设在下光 栅片2上的宽度e ^ d的二个透光条和设在上光栅片1上的宽度c在3d IOd之间的二 个透光条，下光栅片2上二个偏向测定组透光条5分别和上光栅片1上的二个偏向测定组 透光条5内侧边缘上下对齐。本专利技术的理论依据如图2所示，若阳光以太阳偏转角θ射入上光栅片1的角度 测定组透光条3，通过上光栅片1的阳光有一部分被下光栅片2遮挡，下光栅片2的角度测 定组透光条3下部区域的光能接收元件6接收的能量为I ；若射进上光栅片1角度测定组 透光条3的能量为Itl (即AF之间的光能量)。设χ =⑶，y = DE。该状态下I是在A和B 之间的光能量，即DE之间的光能量，而B和F之间的光能量，被下光栅2遮挡，本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳偏转角光栅定位的方法，其特征在于：根据阳光经过二个平行上、下光栅片上的透光条后透射出下光栅片的透光条的阳光能量，来确定太阳偏转角θ。

【技术特征摘要】
太阳偏转角光栅定位的方法，其特征在于根据阳光经过二个平行上、下光栅片上的透光条后透射出下光栅片的透光条的阳光能量，来确定太阳偏转角θ。2.根据权利要求1所述的太阳偏转角光栅定位的方法，其特征在于所述上、下光栅片上设有一组角度测定组透光条，角度测定组透光条为二个正对的，分居于上、下光栅片的透 光条，通过透射过上光栅片的角度测定组透光条的阳光能量Itl和透射出下光栅片的角度测 定组透光条的阳光能量I，以及角度测定组透光条宽度d和上、下光栅片距离L，根据公式I =iQ*a-L*tg Θ /d)确定太阳偏转角Θ。3.根据权利要求2所述的太阳偏转角光栅定位的方法，其特征在于所述上、下光栅片上还设有一组参照组透光条，参照组透光条包括一个设在下光栅片宽度也为d的透光条和 一个设在上光栅片的透光条，其宽度D足以使下光栅片上的参照组透光条在一定的太阳偏 转角下能被阳光完全照射到，透射出上光栅片的测定组透光条的阳光能量Itl由透射出下光 栅片上参照组透光条的阳光能量确定，从而通过比较Itl和I，确定太阳偏转角θ Sarctgd* (1-1/1。) /L。4.根据权利要求1、2或3所述的太阳偏转角光栅定位的方法，其特征在于所述上、下 光栅片上还设有一组偏向测定组透光条，偏向测定组透光条包括设在下光栅片上的二个宽 度为e的透光条和设在上光栅片上的二个宽度c大于e的透光条，使得阳光在相同太阳偏 转角、不同偏向的情况下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵文远，李和平，章素华，赵芫桦，
申请(专利权)人：中国华电工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]