一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法

摘要

本发明涉及太阳能利用技术领域，且公开了一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法，包括调节桌，所述调节桌的顶部设置有太阳能板，所述调节桌的顶部设置有固定机构，所述调节桌的顶部设置有调节机构。该自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法，在需要对不同时间段对太阳能进行自动收集时，通过将驱动器的输入端与太阳能板的电能输出端相接通，从而可以随着太阳入射到左右两块太阳能板顶部的入射角不同，产生不同的电流，从而可以控制驱动器的转速，从而对叶轮的转动速度进行控制，对调节液压筒内的液压进行调控，达到全自动追踪太阳能轨迹、降低能耗和降低造价的效果。

权利要求

1.一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置，包括调节桌（1），其特征在于：所述调节桌（1）的顶部设置有太阳能板（2），所述调节桌（1）的顶部设置有固定机构（3），所述调节桌（1）的顶部设置有调节机构（4）；

所述固定机构（3）包括中空嵌套钢管（31），所述中空嵌套钢管（31）的内部插接有固定杆（32），所述固定杆（32）靠近太阳能板（2）一侧固定连接有固定压块（33）；

所述调节机构（4）包括固定连接于调节桌（1）顶部的调节液压筒（41），且所述调节液压筒（41）的内部密封连接有调节液压杆（42），所述调节液压筒（41）外侧固定连接有叶轮（43），所述叶轮（43）的背面固定连接有驱动器（44），所述驱动器（44）的外侧固定连通有进液管（45）；

所述调节液压筒（41）的外侧固定连接有驱动管（411），且所述调节液压筒（41）的内部装有液压液，所述驱动管（411）的外侧与叶轮（43）内侧固定连接；

所述调节液压杆（42）的顶部固定连接有调节转筒（421），且所述调节转筒（421）的内部套接有滑动杆（422），所述调节液压杆（42）的底部固定连接有密封塞（423）；

所述太阳能板（2）的顶部与底部均与固定压块（33）相卡接，所述太阳能板（2）设置有两块，两块所述太阳能板（2）的底部通过中空嵌套钢管（31）相铰接。

2.根据权利要求1所述的一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置，其特征在于：所述调节桌（1）的底部固定连接有稳定支脚（11），所述调节桌（1）的顶部固定连接有固定块（12），所述固定块（12）的顶部与中空嵌套钢管（31）的底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置，其特征在于：所述太阳能板（2）的内侧固定连接有转动连接块（21），且所述太阳能板（2）的底部开设有调节滑槽（22）。

4.根据权利要求1所述的一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置，其特征在于：所述中空嵌套钢管（31）的内壁开设有固定插接孔（311），所述中空嵌套钢管（31）的内壁转动连接有嵌套内管（312），且所述中空嵌套钢管（31）和嵌套内管（312）之间活动连接有轴承珠（313）。

5.根据权利要求1所述的一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置，其特征在于：所述固定杆（32）靠近中空嵌套钢管（31）的一端固定连接有插接杆（321），且所述插接杆（321）与固定插接孔（311）相插接。

6.一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置的收集方法，采用权利要求1‑5任一项所述的一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置，其特征在于：所述收集方法包括以下实施步骤：S1:摆放装置，将调节桌（1）摆放到接受光照的位置，通过稳定支脚（11）对其进行稳定；

S2:调节并稳定太阳能板（2）夹角，通过旋转太阳能板（2），可以形成一个夹角，接着通过固定机构对太阳能板（2）夹角进行稳定；

S3:自动调节太阳能板（2）与底面的倾角，通过将太阳能板（2）的电能输出端与驱动器（44）的输入端连接，接着通过太阳能板（2）接受的光照强度不同产生电流不同带动驱动器（44）产生不同转速；

S4:计算太阳能辐射量，通过测量工具对太阳能射向太阳能板（2）的角度和太阳能板（2）与地面之间的夹角，接着通过代入计算公式计算得出太阳能辐射量，，其中， ，

， ，

QT为倾斜方阵面接收到的日总辐射量；

ST为倾斜方阵面接收到的日直接辐射量；

DT为倾斜方阵面接收到的日散射辐射量；

RT为倾斜方阵面接收到的日地面反射辐射量;

QH为水平面的总辐照度；

SH为水平面的太阳直接辐照度；

ω为时角；

ωr为转动终角；

θ为太阳直接照射度与方阵法线的夹角；

Z为方阵倾斜角；

ρ为地面反射率。

说明书

一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能利用技术领域，具体为一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法。

背景技术

[0002] 如今的太阳能是地球上最直接、最普遍、最清洁、也是资源最无限的能源。然而太阳能密度低、分散性大、不稳定性大以及空间分布不断变化的缺点，使得太阳能的利用率较低。理论分析表明，太阳的自动跟踪与非跟踪相比，能量的接收率相差37.7% ，因此实现对太阳的自动跟踪是提高太阳能利用率的最有效途径之一。由于太阳能的间歇性及强度和方向不确定 等特点，一般的固定式太阳能采集系统没有充分利用太阳的能量，吸收效率比较低。因此,在太阳能利用中,对太阳位置进行自动跟踪是很有必要的。

[0003] 目前对太阳进行追踪的仪器有：单轴太阳能自动跟踪器、步进式太阳能自动追踪器、可自动追踪的太阳灶、五像限法太阳能自动追踪仪等仪器，其不足之处：跟踪精度不高，不能全自动追踪，且能耗较大，造价较高，且目前追光设备并不能普遍的运用到光伏发电上来，近年来较热门的追光系统便是双玻双面组件加平单轴跟踪系统，虽然其成本已经不是大问题，但其发电效率不能达到预期值，且系统的故障会频发，尤其是在一些风沙较大、环境恶劣地区，其无法完成正常的运行周期。

[0004] 如何提高光伏发电的效率已经是成为业内人士最为关心的问题，故需要一种低成本、低功耗，高效率的能运用于光伏发电的自动追光系统

[0005] 因此，我们亟需一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法，用以解决上述中提到的技术问题。

发明内容

[0006] （一）解决的技术问题

[0007] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法，具备高效率低成本自动追光的优点，解决了上述背景技术中提到的传统太阳能追踪器跟踪精度不高，不能全自动追踪，且能耗较大，造价较高的问题。

[0008] （二）技术方案

[0009] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法，包括调节桌，所述调节桌的顶部设置有太阳能板，所述调节桌的顶部设置有固定机构，所述调节桌的顶部设置有调节机构；

[0010] 工作人员将调节桌放置到太阳照射处，通过固定机构对太阳能板之间形成的夹角进行固定，接着通过调节机构对固定后的太阳能板的翻转进行调节，完成对太阳能板追踪太阳轨迹对太阳能吸收操作。

[0011] 所述固定机构包括中空嵌套钢管，所述中空嵌套钢管的内部插接有固定杆，所述固定杆靠近太阳能板一侧固定连接有固定压块；

[0012] 在需要对两块太阳能板之间的夹角进行改变时，可以将固定杆从固定插接孔拔出，再对太阳能板进行翻折，在将太阳能板转动到合适角度后，通过将插接杆插接到固定插接孔内部，将固定压块卡接在转动连接块外表面，对两块太阳能板之间形成的夹角进行固定，达到便捷固定太阳能板之间夹角的效果。

[0013] 所述调节机构包括固定连接于调节桌顶部的调节液压筒，且所述调节液压筒的内部密封连接有调节液压杆，所述调节液压筒外侧固定连接有叶轮，所述叶轮的背面固定连接有驱动器，所述驱动器的外侧固定连通有进液管。

[0014] 在调节液压杆通过滑动杆与调节滑槽的滑动，可以将调节液压杆的支撑力转换为对太阳能板底端的转动力，在左右两端的调节液压杆的支撑力不同时，可以对太阳能板进行翻折，在此期间，可以通过滑动杆与调节滑槽之间的滑动，确保太阳能板能够进行翻折，起到便捷转换调节液压杆支撑力的作用，为自动调节太阳能板翻折角度提供基础。

[0015] 所述调节液压筒的外侧固定连接有驱动管，且所述调节液压筒的内部装有液压液，所述驱动管的外侧与叶轮内侧固定连接。

[0016] 所述调节液压杆的顶部固定连接有调节转筒，且所述调节转筒的内部套接有滑动杆，所述调节液压杆的底部固定连接有密封塞。

[0017] 所述太阳能板的顶部与底部均与固定压块相卡接，所述太阳能板设置有两块，两块所述太阳能板的底部通过中空嵌套钢管相铰接。

[0018] 优选的，所述调节桌的底部固定连接有稳定支脚，所述调节桌的顶部固定连接有固定块，所述固定块的顶部与中空嵌套钢管的底部固定连接。

[0019] 优选的，所述太阳能板的内侧固定连接有转动连接块，且所述太阳能板的底部开设有调节滑槽。

[0020] 优选的，所述中空嵌套钢管的内壁开设有固定插接孔，所述中空嵌套钢管的内壁转动连接有嵌套内管，且所述中空嵌套钢管和嵌套内管之间活动连接有轴承珠。

[0021] 优选的，所述固定杆靠近中空嵌套钢管的一端固定连接有插接杆，且所述插接杆与固定插接孔相插接。

[0022] 一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置的收集方法，包括以下实施步骤：

[0023] S1:摆放装置，将调节桌摆放到接受光照的位置，通过稳定支脚对其进行稳定；

[0024] S2:调节并稳定太阳能板夹角，通过旋转太阳能板，可以形成一个夹角，接着通过固定机构对太阳能板夹角进行稳定；

[0025] S3:自动调节太阳能板与底面的倾角，通过将太阳能板的电能输出端与驱动器的输入端连接，接着通过太阳能板接受的光照强度不同产生电流不同带动驱动器产生不同转速；

[0026] S4:计算太阳能辐射量，通过测量工具对太阳能射向太阳能板的角度和太阳能板与地面之间的夹角，接着通过代入计算公式计算得出太阳能辐射量，

[0027] ，其中， ，， ，

[0028] QT为倾斜方阵面接收到的日总辐射量；

[0029] ST为倾斜方阵面接收到的日直接辐射量；

[0030] DT为倾斜方阵面接收到的日散射辐射量；

[0031] RT为倾斜方阵面接收到的日地面反射辐射量;

[0032] QH为水平面的总辐照度；

[0033] SH为水平面的太阳直接辐照度；

[0034] ω为时角；

[0035] ωr为转动终角；

[0036] θ为太阳直接照射度与方阵法线的夹角；

[0037] Z为方阵倾斜角；

[0038] ρ为地面反射率。

[0039] 与现有技术相比，本发明提供了一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法，具备以下有益效果：

[0040] 1、该自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法，通过设置有调节液压筒、调节液压杆和叶轮等装置，具体为在需要对不同时间段对太阳能进行自动收集时，通过将驱动器的输入端与太阳能板的电能输出端相接通，从而可以随着太阳入射到左右两块太阳能板顶部的入射角不同，产生不同的电流，从而可以控制驱动器的转速，从而对叶轮的转动速度进行控制，对调节液压筒内的液压进行调控，在左右调节液压杆对太阳能板的支撑力度不同，可以对太阳能板进行反转，从而可以随着太阳的入射角不同，自动调节太阳能板与地面的夹角，进而不需要附加追光系统，大大降低造价，同时直接对驱动器进行控制，避免有追光器件对电能进行消耗，达到提高跟踪精度、全自动追踪、降低能耗和降低造价的效果，从而解决了上述背景技术中提到的传统太阳能追踪器跟踪精度不高，不能全自动追踪，且能耗较大，造价较高的问题。

[0041] 2、该自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法，通过设置有中空嵌套钢管、固定杆和固定压块等装置相互配合，具体为在需要对两块太阳能板之间的夹角进行改变时，可以将固定杆从固定插接孔拔出，再对太阳能板进行翻折，在将太阳能板转动到合适角度后，通过将插接杆插接到固定插接孔内部，将固定压块卡接在转动连接块外表面，对两块太阳能板之间形成的夹角进行固定，达到便捷固定太阳能板之间夹角的效果。

[0042] 3、该自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置及方法，通过设置有转动连接块、调节滑槽和调节转筒等装置相互配合，具体为在调节液压杆通过滑动杆与调节滑槽的滑动，可以将调节液压杆的支撑力转换为对太阳能板底端的转动力，在左右两端的调节液压杆的支撑力不同时，可以对太阳能板进行翻折，在此期间，可以通过滑动杆与调节滑槽之间的滑动，确保太阳能板能够进行翻折，起到便捷转换调节液压杆支撑力的作用，为自动调节太阳能板翻折角度提供基础。

附图说明

[0043] 图1为本发明结构示意图；

[0044] 图2为本发明图1中A处结构的放大图；

[0045] 图3为本发明固定机构示意图；

[0046] 图4为本发明太阳能板结构底视图；

[0047] 图5为本发明固定杆结构示意图；

[0048] 图6为本发明调节液压杆结构示意图；

[0049] 图7为本发明光线夹角示意图。

[0050] 其中：1、调节桌；11、稳定支脚；12、固定块；2、太阳能板；21、转动连接块；22、调节滑槽；3、固定机构；31、中空嵌套钢管；311、固定插接孔；312、嵌套内管；313、轴承珠；32、固定杆；321、插接杆；33、固定压块；4、调节机构；41、调节液压筒；411、驱动管；42、调节液压杆；421、调节转筒；422、滑动杆；423、密封塞；43、叶轮；44、驱动器；45、进液管。

具体实施方式

[0051] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0052] 具体实施方式一

[0053] 以下是自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置的具体实施方式。

[0054] 本实施方式下的自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置，请参阅图1‑7，一种自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置，包括调节桌1，调节桌1的顶部设置有太阳能板2，调节桌1的顶部设置有固定机构3，调节桌1的顶部设置有调节机构4；

[0055] 通过上述技术方案，工作人员将调节桌1放置到太阳照射处，通过固定机构3对太阳能板2之间形成的夹角进行固定，接着通过调节机构4对固定后的太阳能板2的翻转进行调节，完成对太阳能板2追踪太阳轨迹对太阳能吸收操作。

[0056] 固定机构3包括中空嵌套钢管31，中空嵌套钢管31的内部插接有固定杆32，固定杆32靠近太阳能板2一侧固定连接有固定压块33；

[0057] 通过上述技术方案，在需要对两块太阳能板2之间的夹角进行改变时，可以将固定杆32从固定插接孔311拔出，再对太阳能板2进行翻折，在将太阳能板2转动到合适角度后，通过将插接杆321插接到固定插接孔311内部，将固定压块33卡接在转动连接块21外表面，对两块太阳能板2之间形成的夹角进行固定，达到便捷固定太阳能板2之间夹角的效果。

[0058] 调节机构4包括固定连接于调节桌1顶部的调节液压筒41，且调节液压筒41的内部密封连接有调节液压杆42，调节液压筒41外侧固定连接有叶轮43，叶轮43的背面固定连接有驱动器44，驱动器44的外侧固定连通有进液管45。

[0059] 通过上述技术方案，在调节液压杆42通过滑动杆422与调节滑槽22的滑动，可以将调节液压杆42的支撑力转换为对太阳能板2底端的转动力，在左右两端的调节液压杆42的支撑力不同时，可以对太阳能板2进行翻折，在此期间，可以通过滑动杆422与调节滑槽22之间的滑动，确保太阳能板2能够进行翻折，起到便捷转换调节液压杆42支撑力的作用，为自动调节太阳能板2翻折角度提供基础。

[0060] 以上提到的太阳能板2、叶轮43和驱动器44均为现有装置，其中驱动器44为现有伺服驱动电机，在这里就不作过多描述了。

[0061] 具体的，调节桌1的底部固定连接有稳定支脚11，调节桌1的顶部固定连接有固定块12，固定块12的顶部与中空嵌套钢管31的底部固定连接。

[0062] 具体的，太阳能板2的内侧固定连接有转动连接块21，且太阳能板2的底部开设有调节滑槽22。

[0063] 通过上述技术方案，调节滑槽22内部开设有稳定滑槽，稳定滑槽与滑动杆422的外表面滑动连接，从而可以在调节液压杆42自动上升时，通过滑动杆422可以在调节滑槽22内部限位滑动，确保不会对太阳能板2的翻转造成运动干涉。

[0064] 具体的，中空嵌套钢管31的内壁开设有固定插接孔311，中空嵌套钢管31的内壁转动连接有嵌套内管312，且中空嵌套钢管31和嵌套内管312之间活动连接有轴承珠313。

[0065] 通过上述技术方案，在中空嵌套钢管31和嵌套内管312之间固定连接有轴承，通过滚动连接，可以减小太阳能板2翻折时的耗能，节约能源。

[0066] 具体的，固定杆32靠近中空嵌套钢管31的一端固定连接有插接杆321，且插接杆321与固定插接孔311相插接。

[0067] 通过上述技术方案，在将太阳能板2通过翻折到合适角度后，可以将固定杆32插接到固定插接孔311的内部，对固定杆32的位置进行固定，接着通过固定杆32外侧固定连接的固定压块33对太阳能板2的外表面进行卡接，对太阳能板2的夹角进行固定。

[0068] 具体的，调节液压筒41的外侧固定连接有驱动管411，且调节液压筒41的内部装有液压液，驱动管411的外侧与叶轮43内侧固定连接。

[0069] 通过上述技术方案，在驱动器44带动叶轮43进行转动时，可以对调节液压筒41内部的液压进行调节，驱动器44的转动方向相反，可以带动叶轮43转动将进液管45内部的液压液转向调节液压筒41的内部。

[0070] 具体的，调节液压杆42的顶部固定连接有调节转筒421，且调节转筒421的内部套接有滑动杆422，调节液压杆42的底部固定连接有密封塞423。

[0071] 通过上述技术方案，在调节液压筒41内部的液压发生改变时，可以对密封塞423底部受到的支撑力，从而可以改变对太阳能板2底部的支撑力。

[0072] 具体的，太阳能板2的顶部与底部均与固定压块33相卡接，太阳能板2设置有两块，两块太阳能板2的底部通过中空嵌套钢管31相铰接。

[0073] 在使用时，工作人员将调节桌1放置到太阳照射处，通过固定机构3对太阳能板2之间形成的夹角进行固定，接着通过调节机构4对固定后的太阳能板2的翻转进行调节，完成对太阳能板2追踪太阳轨迹对太阳能吸收操作。

[0074] 具体实施方式二

[0075] 以下是自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置的收集方法的具体实施方式。

[0076] 本实施方式下的自动追踪太阳轨迹电能光电收集装置的收集方法，包括以下实施步骤：

[0077] S1:摆放装置，将调节桌1摆放到接受光照的位置，通过稳定支脚11对其进行稳定；

[0078] S2:调节并稳定太阳能板2夹角，通过旋转太阳能板2，可以形成一个夹角，接着通过固定机构对太阳能板2夹角进行稳定；

[0079] S3:自动调节太阳能板2与底面的倾角，通过将太阳能板2的电能输出端与驱动器44的输入端连接，接着通过太阳能板2接受的光照强度不同产生电流不同带动驱动器44产生不同转速；

[0080] S4:计算太阳能辐射量，通过测量工具对太阳能射向太阳能板2的角度和太阳能板2与地面之间的夹角，接着通过代入计算公式计算得出太阳能辐射量。

[0081] 通过上述技术方案，对以上装置进行子母化，数字化，方便对动态平衡过程中的太阳能辐射量进行计算。

[0082] 推动水体实现的太阳能板自动追光装置（以下简称为追光装置）外形为工字形，顶部为两个太阳能板左板、右板，底部为两个叶轮左叶轮、右叶轮及驱动器左驱动器、右驱动器，中间由两个中空嵌套钢管左钢管、右钢管连接，如图1所示。通过南京地区来进行列举，由于南京地处北纬31度，根据太阳高度角与辐射量的关系可知，太阳能板与地面呈40度时辐射量最大，所以太阳能板与支架之间呈50度夹角，设两板中心面M，左钢管的中心轴在竖直面上，且两个太阳能板关于竖直面对称。该设计与装置所在纬度有关，可根据不同纬度进行调整。

[0083] 下部两个顶端连接两个相同规格的电机，电机驱动叶轮。在两片太阳能板受光均匀的情况下，两电机转速相同，所以叶轮转速相同，两电机对水产生的推力相同，双方动态平衡。一旦阳光偏移，一块板子受光弱，该板子所连接的电机转速变慢，另一边转速快，打破平衡。太阳能板就会在叶轮作用下向受光弱的一方转动，随着受光趋于均匀，电机转速也将趋于相同，渐渐变得受力平衡，最终动态平衡。

[0084] 本申请中涉及的计算公式如下：

[0085] 发电量=太阳辐射量×电池板总面积×组件转换效率×0.28×系统效率

[0086] 系统效率一般在80％左右，计算时选用80％；

[0087] 组件效率=组件瓦数/组件面积/10（%）

[0088] 太阳辐射量单位为MJ/㎡，1MJ/㎡=0.28KW/㎡

[0089] 若计算太阳能板的发电量，则需要知道该时间太阳的辐射量。

[0090]

[0091]

[0092]

[0093]

[0094] QT为倾斜方阵面接收到的日总辐射量；

[0095] ST为倾斜方阵面接收到的日直接辐射量；

[0096] DT为倾斜方阵面接收到的日散射辐射量；

[0097] RT为倾斜方阵面接收到的日地面反射辐射量;

[0098] QH为水平面的总辐照度；

[0099] SH为水平面的太阳直接辐照度；

[0100] DH为水平面的散射辐照度；

[0101] ω为时角(地球自转一周360˚，24h)，即15˚/h 或1˚/4min，正午为零，上午为正，下午为负；

[0102] ωr为转动终角；

[0103] θ为太阳直接照射度与方阵法线的夹角；

[0104] Z为方阵倾斜角；

[0105] ρ为地面反射率；

[0106] QH、SH、DH的数据，可通过气象台站和相关数据库取得或者利用日总辐射量通过模型计算得到。而方阵倾角Z则始终保持不变为40°。未知变量为夹角θ，而θ则可根据太阳直射到板上的角度推算，可求倾斜方阵面接收到的日直接辐射量ST。

[0107]

[0108]

[0109] 为左板或右板；

[0110] 为辐射强度；

[0111] 为光电板电流与接受太阳辐射强度的线性系数；

[0112] ：为光电板电压与接受太阳辐射强度关系的近似线性系数（默认光电板电池数相同）。

[0113]

[0114] 为电机的功率系数，其中

[0115] 由叶轮转速与叶轮推力的关系，可得公式

[0116]

[0117] 在实际污水处理的流体中由于流体内含有杂质和活性污泥等混合物，流体的物理特性复杂，流动更复杂，叶片的实际推力要比计算的推力小很多，故在理论推导公式中应该添加修正系数K（0.15‑0.3）

[0118] K为修正参数；

[0119] 为流体密度；

[0120] Z为叶片数；

[0121] r为叶片半径；

[0122] b为叶片几何特征参数；

[0123] n为转速；

[0124] C为翼型的升力系数；

[0125] 为水动力螺距角；

[0126] V为流体绝对速度；

[0127]

[0128] P为电机功率；

[0129] r为叶片半径长度（m）；

[0130] n为电机的转速（r/min）；

[0131] 为叶片的投影轮廓面积函数；

[0132] 为流体密度；

[0133] 为叶片特性参数；

[0134] 为轮毂半径；

[0135] 为轮缘处半径；

[0136] 在本实施例中，选定装置布置位置在地面，太阳板初始面向方位为90°，因为季节仅对光照时长和辐射强度影响，故不在此例中考虑。因为随着时间变化，左、右两板接受的辐射强度也在变化。本实施例根据两个太阳能板接受太阳幅射强度分为两类，一类为左、右板受辐射强度不同，另一类为左、右板受辐射强度相同。

[0137] 对第一类情况分析，左、右板接受太阳辐射不同，假设左、右两个太阳板接受辐射强度 的大小关系为 依据光伏系统设计，可根据照度不同，计算出光电板左、右产生电流 ，电压 ，进而分别求得电机 的功率 ：

[0138] 因为 ，可分析电机 的功率 大小关系为 ，已知 ，可得 。

[0139] 可得 ，由牛顿第二定律，驱动器左受到的推力反作用力更大，太阳能组合板呈顺时针旋转（即顺时针方向为由太阳能板左指向太阳能板右）。

[0140] 3.假设太阳能板旋转过度，若开始时 ，但是在旋转过度以后会变成对第二类情况分析，左、右板接受太阳辐射相同，因为太阳能板产生电流与辐射强度成正比，则左、右太阳能板产生电流 相同，且在一定电流范围内，太阳能板两段电压与电流成正比，则左、右太阳能板电压 相同。本实施例采用电机
均为三相异步电机，根据公式可求得左右电机的功率 相同，转速 相同。

[0141] 可得 ，由牛顿第二定律，太阳能板左受到的推力与太阳能板右受到的推力相同，太阳能组合板呈静止状态，从而可以达到自动调节太阳能板2翻转的效果。

[0142] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。