CN114142797B - 光伏电池板的姿态调整方法、装置及光伏电池板组件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种光伏电池板的姿态调整方法、装置及光伏电池板组件，涉及光电技术领域，该光伏电池板的姿态调整方法包括：获取IMU中实时时钟的当前时间；通过IMU获取光伏电池板的当前姿态信息；根据当前时间和光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息；根据当前姿态信息和太阳位置信息对光伏电池板进行姿态调整。可见，实施这种实施方式，能够提高光伏电池板对太阳能的利用率。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域，具体而言，涉及一种光伏电池板的姿态调整方法、装置及光伏电池板组件。
背景技术
随着光电技术的快速发展，光伏发电技术的应用范围也变得越来越广。目前，市场上大多数光伏电池板都是固定式安装在指定地点的，这就使得光伏电池板的角度与阳光直射角之间具有一定的偏差，从而导致能量利用率较低。
发明内容
本申请的目的在于提供一种光伏电池板的姿态调整方法、装置及光伏电池板组件，能够提高光伏电池板对太阳能的利用率。
本申请第一方面提供了一种光伏电池板的姿态调整方法，所述方法包括：
获取IMU中实时时钟的当前时间；
通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息；
根据所述当前时间和所述光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息；
根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整。
在上述实现过程中，该方法可以通过IMU获取当前时间和光伏电池板的当前姿态，并根据当前时间计算当地的太阳位置，然后再通过电机实时调整光伏电池板的姿态，以使光伏电池板正对着太阳，从而保证光伏电池板能够接收到太阳光的直射。可见，实施这种实施方式，能够使得光伏电池板的姿态与太阳直射角相对应，从而保证光伏电池板接受太阳直射，进而能够提高光伏电池板对太阳能接收利用效率。
进一步地，所述获取IMU中实时时钟的当前时间的步骤之后，所述方法还包括：
判断IMU中实时时钟的当前时间是否为预设的定时时间；
当所述当前时间为所述定时时间时，执行所述通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息的步骤。
进一步地，所述根据所述当前时间和所述光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息的步骤之前，所述方法还包括：
在所述光伏电池板安装完成时，对当前位置进行定位，得到所述光伏电池板所在位置的经纬度信息；
将所述经纬度信息存储至IMU的内部存储器。
进一步地，所述获取IMU中实时时钟的当前时间的步骤之前，所述方法还包括：
校准IMU的实时时钟。
在上述实现过程中，该方法可以在光伏电池板安装完成时对其安装位置进行定位，以使当前位置的经纬度信息可以被存储至IMU的内存当中，从而方便后续对太阳位置进行计算；同时对IMU的实时时钟进行校准，也有利于后续的准时计算，从而避免时间误差导致的太阳位置计算失准。可见，实施这种实施方式，能够有效地保证后续对太阳位置的计算准确度，从而有利于对光伏电池板进行精准调控。
进一步地，所述通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息的步骤包括：
获取所述IMU的当前状态数据；
根据所述当前状态数据进行计算，得到所述光伏电池板的当前姿态信息。
在上述实现过程中，该方法可以获取IMU中三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺的所有数据信息，然后根据该些信息计算光伏电池板的当前姿态。可见，实施这种实施方式，能够准确地获取光伏电池板的当前姿态，从而能够确定光伏电池板调整的初始姿态，进而有利于后续对光伏电池板进行调整。
进一步地，获取所述IMU的当前状态数据的步骤包括：
通过RTC定时唤醒MCU，并通过所述MCU读取所述IMU的当前状态数据。
进一步地，所述根据所述当前状态数据进行计算，得到所述光伏电池板的当前姿态信息的步骤包括：
提取所述当前状态数据中三轴角速度传感器对应的三个角度值；
根据所述三个角度值计算所述IMU的当前姿态信息；
将所述IMU的当前姿态信息确定为所述光伏电池板的当前姿态信息。
进一步地，所述根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整的步骤包括：
根据所述经纬度信息和所述太阳位置信息，确定所述光伏电池板的理想姿态信息；
根据所述当前姿态信息和所述理想姿态信息对所述光伏电池板进行姿态调整；其中，所述IMU获取的实时状态数据为姿态调整反馈量。
在上述实现过程中，该方法可以优先根据太阳位置信息计算太阳与当前位置的太阳直射点，然后根据该太阳直射点确定光伏电池板的理想姿态信息；在获取到光伏电池板的理想姿态信息之后，根据该当前姿态信息和理想姿态信息进行动态姿态调整，以使光伏电池板冲当前姿态调整至理想姿态。可见，实施这种实施方式，能够通过当前姿态和理想姿态进行光伏电池板的实时动态调整。
进一步地，所述根据所述经纬度信息和所述太阳位置信息，确定所述光伏电池板的理想姿态信息的步骤包括：
提取所述太阳位置信息中的太阳方位角和太阳水平方向；
将所述太阳方位角作为所述光伏电池板的理想仰角；
将所述太阳水平方向作为所述光伏电池板的理想水平朝向；
组合所述理想仰角和所述理想水平朝向，得到所述光伏电池板的理想姿态信息。
进一步地，所述根据所述当前姿态信息和所述理想姿态信息对所述光伏电池板进行姿态调整；其中，所述IMU获取的实时状态数据为姿态调整反馈量的步骤包括：
根据所述当前姿态信息、所述理想姿态信息进行计算，得到姿态调整参数；
将所述姿态调整参数代入预设的PID算法中，得到姿态调整方案；
通过所述IMU获取所述光伏电池板的实时状态数据，根据所述实时状态数据实时调整所述姿态调整方案，并根据实时调整的所述姿态调整方案对所述光伏电池板进行姿态调整。
进一步地，所述根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整的步骤之后，所述方法还包括：
控制所述光伏电池板的机械结构对调整后姿态进行锁紧操作，并控制所述IMU进入休眠状态。
在上述实现过程中，该方法可以在调整完光伏电池板之后，对光伏电池板的机械结构进行锁定，并触使IMU进行休眠状态，等待下一次被唤醒。可见，实施这种实施方式，能够在完成光伏电池板的姿态调整之后锁定光伏电池板，从而保证光伏电池板不会抖动或出现其他形式的偏差，进而保证光伏电池板接收太阳直射。
本申请第二方面提供了一种光伏电池板的姿态调整装置，所述姿态调整装置包括：
获取单元，用于获取IMU中实时时钟的当前时间；
所述获取单元，还用于通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息；
计算单元，用于根据所述当前时间和所述光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息；
调整单元，用于根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整。
进一步地，所述姿态调整装置还包括：
判断单元，用于判断IMU中实时时钟的当前时间是否为预设的定时时间；
所述获取单元，具体用于当所述当前时间为所述定时时间时，通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息。
进一步地，所述姿态调整装置还包括：
定位单元，用于在所述光伏电池板安装完成时，对当前位置进行定位，得到所述光伏电池板所在位置的经纬度信息；
所述定位单元，还用于将所述经纬度信息存储至IMU的内部存储器。
进一步地，所述姿态调整装置还包括：
校准单元，用于校准IMU的实时时钟。
进一步地，所述获取单元包括：
获取子单元，用于获取所述IMU的当前状态数据；
计算子单元，用于根据所述当前状态数据进行计算，得到所述光伏电池板的当前姿态信息。
进一步地，所述获取子单元具体用于当所述当前时间为所述定时时间时，通过RTC定时唤醒MCU，并通过所述MCU读取所述IMU的当前状态数据。
进一步地，所述获取子单元具体用于通过RTC定时唤醒MCU，并通过所述MCU读取所述IMU的当前状态数据。
进一步地，所述计算子单元包括：
第一提取模块，用于提取所述当前状态数据中三轴角速度传感器对应的三个角度值；
第一计算模块，用于根据所述三个角度值计算所述IMU的当前姿态信息；
第一确定模块，用于将所述IMU的当前姿态信息确定为所述光伏电池板的当前姿态信息。
进一步地，所述调整单元包括：
确定子单元，用于根据所述经纬度信息和所述太阳位置信息，确定所述光伏电池板的理想姿态信息；
调整子单元，用于根据所述当前姿态信息和所述理想姿态信息对所述光伏电池板进行姿态调整；其中，所述IMU获取的实时状态数据为姿态调整反馈量。
进一步地，所述确定子单元包括：
第二提取模块，用于提取所述太阳位置信息中的太阳方位角和太阳水平方向；
第二确定模块，用于将所述太阳方位角作为所述光伏电池板的理想仰角；
所述第二确定模块，还用于将所述太阳水平方向作为所述光伏电池板的理想水平朝向；
组合模块，用于组合所述理想仰角和所述理想水平朝向，得到所述光伏电池板的理想姿态信息。
进一步地，所述调整子单元包括：
第二计算模块，用于根据所述当前姿态信息、所述理想姿态信息进行计算，得到姿态调整参数；
所述第二计算模块，还用于将所述姿态调整参数代入预设的PID算法中，得到姿态调整方案；
调整模块，用于通过所述IMU获取所述光伏电池板的实时状态数据，根据所述实时状态数据实时调整所述姿态调整方案，并根据实时调整的所述姿态调整方案对所述光伏电池板进行姿态调整。
进一步地，所述姿态调整装置还包括：
控制单元，用于控制所述光伏电池板的机械结构对调整后姿态进行锁紧操作，并控制所述IMU进入休眠状态。
本申请第三方面提供了一种光伏电池板组件，所述光伏电池板组件包括光伏电池板、IMU和驱动装置，其中，
所述IMU安装在所述光伏电池板上；所述IMU包括MCU、存储器、RTC时钟、加速度计、陀螺仪；
所述MCU与所述存储器、所述RTC时钟、所述加速度计、所述陀螺仪和所述驱动装置相连接；
所述驱动装置与所述MCU、所述存储器、所述RTC时钟、所述加速度计和所述陀螺仪相连接；
所述IMU，用于通过RTC始终获取当前时间；
所述IMU，还用于通过所述加速度计和所述陀螺仪，获取所述光伏电池板的当前姿态信息；
所述存储器，用于预存所述光伏电池板所在位置的经纬度信息；
所述MCU，用于根据所述当前时间和所述光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息；
所述MCU，还用于根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整。
本申请第四方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例第一方面中任一项所述的光伏电池板的姿态调整方法。
本申请第五方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例第一方面中任一项所述的光伏电池板的姿态调整方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种光伏电池板的姿态调整方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种光伏电池板的姿态调整方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种光伏电池板的姿态调整装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种光伏电池板的姿态调整装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
请参看图1，图1为本申请实施例提供了一种光伏电池板的姿态调整方法的流程示意图。其中，该光伏电池板的姿态调整方法包括：
S101、获取IMU中实时时钟的当前时间。
本实施例中，该方法通过IMU中的RTC获取当前时间。
S102、通过IMU获取光伏电池板的当前姿态信息。
本实施例中，***是通过RTC定时唤醒MCU读取IMU的当前状态数据，并由此计算出光伏电池板的姿态。
S103、根据当前时间和光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息。
本实施例中，IMU包括RTC时钟和Flash。其中，光伏电池板所在位置的经纬度信息存储与Flash中。
在本实施例中，该方法可以同时读取RTC时钟、Flash中的经纬度信息，算出太阳的位置。
S104、根据当前姿态信息和太阳位置信息对光伏电池板进行姿态调整。
本实施例中，该方法可以根据算出的太阳位置信息确定IMU的理想姿态信息，然后再比较当前姿态信息和理想姿态信息得到比较结果。然后以该比较结果为依据，通过PID算法驱动电机调节位置；其中，陀螺仪数据作为速度反馈量，加速度计数据作为位置反馈量，速度反馈量和位置反馈量构成姿态调整反馈量。
本实施例中，由于地球会进行自转与公转，所以固定安装在固定位置的光伏电池板的光照面一年内大部分时间可能都没有充分地利用太阳光能量，从而导致其光电转换效率低。而目前为了解决这一问题，有人提出了通过检测光照强度来控制光照面的方法，但是该种方法会因为天气的阴晴圆缺、季节交替、地域差异、外界灯光干扰等等外界因素，从而导致在一定条件下，光照强度的检测会更容易出现误判，进而导致其控制的角度不对，并使得光电转换效率仍然是较低的状态。而正是因为这些因素，本申请提出了一种更具有通用性的姿态调整方法，从而能够在一定程度上解决上述的所有技术问题。
本申请实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。
在本申请实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机、平板电脑等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。
可见，实施本实施例所描述的光伏电池板的姿态调整方法，能够优先通过IMU获取当前时间和光伏电池板的当前姿态，并根据当前时间计算当地的太阳位置，然后再实时调整光伏电池板的姿态，以使光伏电池板正对着太阳，从而保证光伏电池板能够接收到太阳光的直射。可见，实施这种实施方式，能够使得光伏电池板的姿态与太阳直射角相对应，从而保证光伏电池板接受太阳直射，进而能够提高光伏电池板对太阳能接收利用效率。
实施例2
请参看图2，图2为本申请实施例提供的一种光伏电池板的姿态调整方法的流程示意图。如图2所示，其中，该光伏电池板的姿态调整方法包括：
S201、在光伏电池板安装完成时，对当前位置进行定位，得到光伏电池板所在位置的经纬度信息。
本实施例中，光伏电池板可以安装在金属支柱上面，IMU可以安装到光伏电池板下面，电机则可以安装在支柱和光伏电池板之间，用来调节光伏电池板的角度。其中，光伏电池板和IMU两者相互连接，并且同步运动。
本实施例中，该方法可以在整体设备安装好之后，通过地图或者手机定位获取当前位置，然后确定当前位置的经纬度信息。
S202、将经纬度信息存储至IMU的内部存储器，并校准IMU的实时时钟。
本实施例中，该方法可以将经纬度信息写进IMU的Flash存储器进行保存。
本实施例中，校准IMU的RTC内部时钟(IMU的实时时钟)能够保证时间检测精度。
S203、判断IMU中实时时钟的当前时间是否为预设的定时时间，若是，则执行步骤S204～S209；若否，则结束本流程。
本实施例中，该方法通过RTC确定当前时间是否为定时时间。
本实施例中，定时时间用于表示设定好的时间。其中，当希望光伏电池板在指定时间时进行姿态调整时，可以设置该定时时间。如定时在12点对光伏电池板进行姿态调整。同时，当希望光伏电池板每隔一段时间就进行一次姿态调整时，定时时间可以为对应于每次调整的时间点，多个定时时间的时间差为上述的“每隔一段时间”的时间间隔。
S204、通过RTC定时唤醒MCU，并通过MCU读取IMU的当前状态数据。
S205、根据当前状态数据进行计算，得到光伏电池板的当前姿态信息。
本实施例中，该步骤能够计算出光伏电池板的姿态。
作为一种可选的实施方式，根据当前状态数据进行计算，得到光伏电池板的当前姿态信息的步骤包括：
提取当前状态数据中三轴角速度传感器对应的三个角度值；
根据三个角度值计算IMU的当前姿态信息；
将IMU的当前姿态信息确定为光伏电池板的当前姿态信息。
S206、根据当前时间和光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息。
本实施例中，该方法可以同时读取RTC时钟、Flash中的经纬度信息，算出太阳的位置。
S207、根据经纬度信息和太阳位置信息，确定光伏电池板的理想姿态信息。
本实施例中，该方法可以根据太阳位置信息计算出光伏电池版于此时正对太阳的理想姿态信息。
作为一种可选的实施方式，根据经纬度信息和太阳位置信息，确定光伏电池板的理想姿态信息的步骤包括：
提取太阳位置信息中的太阳方位角和太阳水平方向；
将太阳方位角作为光伏电池板的理想仰角；
将太阳水平方向作为光伏电池板的理想水平朝向；
组合理想仰角和理想水平朝向，得到光伏电池板的理想姿态信息。
S208、根据当前姿态信息和理想姿态信息对光伏电池板进行姿态调整；其中，IMU获取的实时状态数据为姿态调整反馈量。
在本实施例中，该方法可以通过PID算法对光伏电池板进行调整，从而保证调整的精度。
作为一种可选的实施方式，根据当前姿态信息和理想姿态信息对光伏电池板进行姿态调整；其中，IMU获取的实时状态数据为姿态调整反馈量的步骤包括：
根据当前姿态信息、理想姿态信息进行计算，得到姿态调整参数；
将姿态调整参数代入预设的PID算法中，得到姿态调整方案；
通过IMU获取光伏电池板的实时状态数据，根据实时状态数据实时调整姿态调整方案，并根据实时调整的姿态调整方案对光伏电池板进行姿态调整。
S209、控制光伏电池板的机械结构对调整后姿态进行锁紧操作，并控制IMU进入休眠状态。
本实施例中，该方法可以再调整完毕之后，通过机械结构锁紧当前位置，并触使IMU进入休眠状态。
本实施例中，IMU***可以由电源管理模块、Flash存储器、RTC时钟、3轴陀螺仪、3轴加速度计和电机驱动模块共同组成。
可见，实施本实施例所描述的光伏电池板的姿态调整方法，能够通过IMU来调节光伏电池板的角度来实现一年内光照强度最大来实现提高光电转化效率。
实施例3
请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种光伏电池板的姿态调整装置的结构示意图。如图3所示，该光伏电池板的姿态调整装置包括：
获取单元310，用于获取IMU中实时时钟的当前时间；
获取单元310，还用于通过IMU获取光伏电池板的当前姿态信息；
计算单元320，用于根据当前时间和光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息；
调整单元330，用于根据当前姿态信息和太阳位置信息对光伏电池板进行姿态调整。
本申请实施例中，对于光伏电池板的姿态调整装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
可见，实施本实施例所描述的光伏电池板的姿态调整装置，能够使得光伏电池板的姿态与太阳直射角相对应，从而保证光伏电池板接受太阳直射，进而能够提高光伏电池板对太阳能接收利用效率。
实施例4
请一并参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种光伏电池板的姿态调整装置的结构示意图。其中，图4所示的光伏电池板的姿态调整装置是由图3所示的光伏电池板的姿态调整装置进行优化得到的。如图4所示，姿态调整装置还包括：
判断单元340，用于判断IMU中实时时钟的当前时间是否为预设的定时时间；
获取单元310，具体用于当当前时间为定时时间时，通过IMU获取光伏电池板的当前姿态信息。
作为一种可选的实施方式，该姿态调整装置还包括：
定位单元350，用于在光伏电池板安装完成时，对当前位置进行定位，得到光伏电池板所在位置的经纬度信息；
定位单元350，还用于将经纬度信息存储至IMU的内部存储器.
作为一种可选的实施方式，姿态调整装置还包括：
校准单元360，用于校准IMU的实时时钟。
作为一种可选的实施方式，获取单元310包括：
获取子单元311，用于获取IMU的当前状态数据；
计算子单元312，用于根据当前状态数据进行计算，得到光伏电池板的当前姿态信息。
作为一种可选的实施方式，获取子单元311具体用于通过RTC定时唤醒MCU，并通过MCU读取IMU的当前状态数据。
作为一种可选的实施方式，计算子单元312包括：
第一提取模块，用于提取当前状态数据中三轴角速度传感器对应的三个角度值；
第一计算模块，用于根据三个角度值计算IMU的当前姿态信息；
第一确定模块，用于将IMU的当前姿态信息确定为光伏电池板的当前姿态信息。
作为一种可选的实施方式，调整单元330包括：
确定子单元331，用于根据经纬度信息和太阳位置信息，确定光伏电池板的理想姿态信息；
调整子单元332，用于根据当前姿态信息和理想姿态信息对光伏电池板进行姿态调整；其中，IMU获取的实时状态数据为姿态调整反馈量。
作为一种可选的实施方式，确定子单元331包括：
第二提取模块，用于提取太阳位置信息中的太阳方位角和太阳水平方向；
第二确定模块，用于将太阳方位角作为光伏电池板的理想仰角；
第二确定模块，还用于将太阳水平方向作为光伏电池板的理想水平朝向；
组合模块，用于组合理想仰角和理想水平朝向，得到光伏电池板的理想姿态信息。
作为一种可选的实施方式，调整子单元332包括：
第二计算模块，用于根据当前姿态信息、理想姿态信息进行计算，得到姿态调整参数；
第二计算模块，还用于将姿态调整参数代入预设的PID算法中，得到姿态调整方案；
调整模块，用于通过IMU获取光伏电池板的实时状态数据，根据实时状态数据实时调整姿态调整方案，并根据实时调整的姿态调整方案对光伏电池板进行姿态调整。
作为一种可选的实施方式，姿态调整装置还包括：
控制单元370，用于控制光伏电池板的机械结构对调整后姿态进行锁紧操作，并控制IMU进入休眠状态。
本申请实施例中，对于光伏电池板的姿态调整装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
可见，实施本实施例所描述的光伏电池板的姿态调整装置，能够使得光伏电池板的姿态与太阳直射角相对应，从而保证光伏电池板接受太阳直射，进而能够提高光伏电池板对太阳能接收利用效率。
本申请实施例提供了一种光伏电池板组件，光伏电池板组件包括光伏电池板、IMU和驱动装置，其中，
IMU安装在光伏电池板上；IMU包括MCU、存储器、RTC时钟、加速度计、陀螺仪；
MCU与存储器、RTC时钟、加速度计、陀螺仪和驱动装置相连接；
驱动装置与MCU、存储器、RTC时钟、加速度计和陀螺仪相连接；
IMU，用于通过RTC始终获取当前时间；
IMU，还用于通过加速度计和陀螺仪，获取光伏电池板的当前姿态信息；
存储器，用于预存光伏电池板所在位置的经纬度信息；
MCU，用于根据当前时间和光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息；
MCU，还用于根据当前姿态信息和太阳位置信息对光伏电池板进行姿态调整。
本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行本申请实施例1或实施例2中任一项光伏电池板的姿态调整方法。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例1或实施例2中任一项光伏电池板的姿态调整方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (13)
1.一种光伏电池板的姿态调整方法，其特征在于，所述方法包括：
获取IMU中实时时钟的当前时间；
通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息；
根据所述当前时间和所述光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息；
根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整；
其中，所述获取IMU中实时时钟的当前时间的步骤之后，所述方法还包括：
判断IMU中实时时钟的当前时间是否为预设的定时时间；
当所述当前时间为所述定时时间时，执行所述通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息的步骤；
其中，所述根据所述当前时间和所述光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息的步骤之前，所述方法还包括：
在所述光伏电池板安装完成时，对当前位置进行定位，得到所述光伏电池板所在位置的经纬度信息；
将所述经纬度信息存储至IMU的内部存储器；
其中，所述通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息的步骤包括：
获取所述IMU的当前状态数据；
根据所述当前状态数据进行计算，得到所述光伏电池板的当前姿态信息；
其中，所述获取所述IMU的当前状态数据的步骤包括：
通过RTC定时唤醒MCU，并通过所述MCU读取所述IMU的当前状态数据；
其中，所述根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整的步骤包括：
根据所述经纬度信息和所述太阳位置信息，确定所述光伏电池板的理想姿态信息；
根据所述当前姿态信息和所述理想姿态信息对所述光伏电池板进行姿态调整；
其中，所述根据所述当前姿态信息和所述理想姿态信息对所述光伏电池板进行姿态调整的步骤包括：
根据所述当前姿态信息、所述理想姿态信息进行计算，得到姿态调整参数；
将所述姿态调整参数代入预设的PID算法中，得到姿态调整方案；
通过所述IMU获取所述光伏电池板的实时状态数据，根据所述实时状态数据实时调整所述姿态调整方案，并根据实时调整的所述姿态调整方案对所述光伏电池板进行姿态调整；所述IMU获取的实时状态数据为姿态调整反馈量。
2.根据权利要求1所述的光伏电池板的姿态调整方法，其特征在于，所述获取IMU中实时时钟的当前时间的步骤之前，所述方法还包括：
校准IMU的实时时钟。
3.根据权利要求1所述的光伏电池板的姿态调整方法，其特征在于，所述根据所述当前状态数据进行计算，得到所述光伏电池板的当前姿态信息的步骤包括：
提取所述当前状态数据中三轴角速度传感器对应的三个角度值；
根据所述三个角度值计算所述IMU的当前姿态信息；
将所述IMU的当前姿态信息确定为所述光伏电池板的当前姿态信息。
4.根据权利要求1所述的光伏电池板的姿态调整方法，其特征在于，所述根据所述经纬度信息和所述太阳位置信息，确定所述光伏电池板的理想姿态信息的步骤包括：
提取所述太阳位置信息中的太阳方位角和太阳水平方向；
将所述太阳方位角作为所述光伏电池板的理想仰角；
将所述太阳水平方向作为所述光伏电池板的理想水平朝向；
组合所述理想仰角和所述理想水平朝向，得到所述光伏电池板的理想姿态信息。
5.根据权利要求1所述的光伏电池板的姿态调整方法，其特征在于，所述根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整的步骤之后，所述方法还包括：
控制所述光伏电池板的机械结构对调整后姿态进行锁紧操作，并控制所述IMU进入休眠状态。
6.一种光伏电池板的姿态调整装置，其特征在于，所述姿态调整装置包括：
获取单元，用于获取IMU中实时时钟的当前时间；
所述获取单元，还用于通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息；
计算单元，用于根据所述当前时间和所述光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息；
调整单元，用于根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整；
其中，所述姿态调整装置还包括：
判断单元，用于判断IMU中实时时钟的当前时间是否为预设的定时时间；
所述获取单元，具体用于当所述当前时间为所述定时时间时，通过所述IMU获取所述光伏电池板的当前姿态信息；
其中，所述姿态调整装置还包括：
定位单元，用于在所述光伏电池板安装完成时，对当前位置进行定位，得到所述光伏电池板所在位置的经纬度信息；
所述定位单元，还用于将所述经纬度信息存储至IMU的内部存储器；
其中，所述获取单元包括：
获取子单元，用于获取所述IMU的当前状态数据；
计算子单元，用于根据所述当前状态数据进行计算，得到所述光伏电池板的当前姿态信息；
其中，所述获取子单元具体用于通过RTC定时唤醒MCU，并通过所述MCU读取所述IMU的当前状态数据；
其中，所述调整单元包括：
确定子单元，用于根据所述经纬度信息和所述太阳位置信息，确定所述光伏电池板的理想姿态信息；
调整子单元，用于根据所述当前姿态信息和所述理想姿态信息对所述光伏电池板进行姿态调整；
其中，所述调整子单元包括：
第二计算模块，用于根据所述当前姿态信息、所述理想姿态信息进行计算，得到姿态调整参数；
所述第二计算模块，还用于将所述姿态调整参数代入预设的PID算法中，得到姿态调整方案；
调整模块，用于通过所述IMU获取所述光伏电池板的实时状态数据，根据所述实时状态数据实时调整所述姿态调整方案，并根据实时调整的所述姿态调整方案对所述光伏电池板进行姿态调整；所述IMU获取的实时状态数据为姿态调整反馈量。
7.根据权利要求6所述的光伏电池板的姿态调整装置，其特征在于，所述姿态调整装置还包括：
校准单元，用于校准IMU的实时时钟。
8.根据权利要求6所述的光伏电池板的姿态调整装置，其特征在于，所述计算子单元包括：
第一提取模块，用于提取所述当前状态数据中三轴角速度传感器对应的三个角度值；
第一计算模块，用于根据所述三个角度值计算所述IMU的当前姿态信息；
第一确定模块，用于将所述IMU的当前姿态信息确定为所述光伏电池板的当前姿态信息。
9.根据权利要求6所述的光伏电池板的姿态调整装置，其特征在于，所述确定子单元包括：
第二提取模块，用于提取所述太阳位置信息中的太阳方位角和太阳水平方向；
第二确定模块，用于将所述太阳方位角作为所述光伏电池板的理想仰角；
所述第二确定模块，还用于将所述太阳水平方向作为所述光伏电池板的理想水平朝向；
组合模块，用于组合所述理想仰角和所述理想水平朝向，得到所述光伏电池板的理想姿态信息。
10.根据权利要求6所述的光伏电池板的姿态调整装置，其特征在于，所述姿态调整装置还包括：
控制单元，用于控制所述光伏电池板的机械结构对调整后姿态进行锁紧操作，并控制所述IMU进入休眠状态。
11.一种光伏电池板组件，其特征在于，所述光伏电池板组件包括光伏电池板、IMU和驱动装置，其中，
所述IMU安装在所述光伏电池板上；所述IMU包括MCU、存储器、RTC时钟、加速度计、陀螺仪；
所述MCU与所述存储器、所述RTC时钟、所述加速度计、所述陀螺仪和所述驱动装置相连接；
所述驱动装置与所述MCU、所述存储器、所述RTC时钟、所述加速度计和所述陀螺仪相连接；
所述IMU，用于通过RTC时钟获取当前时间；
所述IMU，还用于通过所述加速度计和所述陀螺仪，获取所述光伏电池板的当前姿态信息；
所述存储器，用于预存所述光伏电池板所在位置的经纬度信息；
所述MCU，用于根据所述当前时间和所述光伏电池板所在位置的经纬度信息进行计算，得到太阳位置信息；
所述MCU，还用于根据所述当前姿态信息和所述太阳位置信息对所述光伏电池板进行姿态调整；
其中，所述IMU，还用于判断IMU中实时时钟的当前时间是否为预设的定时时间；
所述IMU，还用于当所述当前时间为所述定时时间时，通过所述加速度计和所述陀螺仪，获取所述光伏电池板的当前姿态信息；
其中，所述IMU，还用于在所述光伏电池板安装完成时，对当前位置进行定位，得到所述光伏电池板所在位置的经纬度信息；
所述IMU，还用于将所述经纬度信息存储至所述IMU的内部存储器；
其中，所述IMU，具体用于获取所述IMU的当前状态数据；根据所述当前状态数据进行计算，得到所述光伏电池板的当前姿态信息；
其中，所述IMU，具体用于通过RTC定时唤醒MCU，并通过所述MCU读取所述IMU的当前状态数据；
其中，所述MCU，具体用于根据所述经纬度信息和所述太阳位置信息，确定所述光伏电池板的理想姿态信息；根据所述当前姿态信息和所述理想姿态信息对所述光伏电池板进行姿态调整；
其中，所述MCU，具体用于根据所述当前姿态信息、所述理想姿态信息进行计算，得到姿态调整参数；将所述姿态调整参数代入预设的PID算法中，得到姿态调整方案；通过所述IMU获取所述光伏电池板的实时状态数据，根据所述实时状态数据实时调整所述姿态调整方案，并根据实时调整的所述姿态调整方案对所述光伏电池板进行姿态调整；所述IMU获取的实时状态数据为姿态调整反馈量。
12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至5中任一项所述的光伏电池板的姿态调整方法。
13.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至5任一项所述的光伏电池板的姿态调整方法。
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