定日镜及其校准方法和校准装置与流程

本发明涉及光热发电，特别涉及一种定日镜及其校准方法和校准装置。

背景技术：

1、太阳能光热发电是新能源利用的一个重要方向，主要包括槽式、塔式，碟式(盘式)三种系统。其中，塔式太阳能光热发电系统在跟踪复杂程度和精度要求方面都高于槽式和蝶式等其它系统。

2、定日镜是一种塔式太阳能光热发电系统的组件，它的作用是将太阳光束通过反射照射到接收塔的固定位置进行发热，后续由接收塔再将光热转换为电。

3、由于太阳在一天之内是不断改变在天空中的位置的，因此定日镜也需要不断调整角度，从而将太阳光反射到接收塔的接收器上。定日镜反射的太阳光线越靠近接收器的中心点，发电效率也就越高，故对定日镜角度的校准是塔式太阳能光热发电系统的关键。

4、现有定日镜的校准方法精度较低，难以很好的提高塔式太阳能光热发电系统的效率。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是如何提高定日镜校准精度。

2、为解决上述问题，本发明提供一种定日镜，包括：

3、镜面，所述镜面具有至少三个镜面标志点；图像传感器，所述图像传感器与所述镜面分离，且设置于镜面的顶角和边中的至少一个位置上，所述图像传感器所获得的图像具有至少三个所述镜面标志点像。

4、可选的，所述图像传感器的数量大于等于二。

5、可选的，所述镜面的至少两个顶角固定有所述图像传感器。

6、可选的，所述图像传感器固定于所述镜面的相对的顶角。

7、可选的，所述镜面的每个顶角固定有所述图像传感器。

8、可选的，所述镜面的至少两个边固定有所述图像传感器。

9、可选的，所述镜面的一个边固定有至少一个所述图像传感器。

10、可选的，所述图像传感器固定于所述镜面相对的边。

11、可选的，所述镜面的每个边固定有所述图像传感器。

12、可选的，所述图像传感器固定于所述镜面的边的等分点。

13、可选的，一所述镜面标志点位于所述镜面的几何中心位置。

14、可选的，所述镜面的至少两个顶角设置有所述镜面标志点。

15、可选的，所述镜面标志点设置于所述镜面相邻的顶角。

16、可选的，所述镜面的每个顶角设置有所述镜面标志点。

17、可选的，所述镜面的至少两个边设置有所述镜面标志点。

18、可选的，所述镜面的一个边设置有至少一个所述镜面标志点。

19、可选的，所述镜面标志点位设置于所述镜面相邻的边。

20、可选的，所述镜面的每个边设置有所述镜面标志点。

21、可选的，所述镜面标志点设置于边的等分点。

22、可选的，所述镜面标志点为所述镜面的边和顶角中的至少一个。

23、相应的，本发明还提供一种定日镜的校准方法，所述定日镜为本发明的定日镜，光热发电系统的接收塔上设置有塔标志点；

24、所述校准方法包括：通过所述图像传感器，获得校准图像，所述校准图像与所述图像传感器相对应，所述校准图像具有至少三个镜面标志点像，至少一所述校准图像还包括：塔标志点像和日像中的至少一个；根据所述镜面标志点像，获得第一角度，所述第一角度为所述图像传感器的感光面与所述镜面的夹角；根据所述塔标志点像，结合所述第一角度，获得第一相对位置，所述第一相对位置为所述塔标志点相对于所述镜面的位置；根据所述日像，结合所述第一角度，获得第二相对位置，所述第二相对位置为太阳相对于所述镜面的位置；根据所述第一相对位置和所述第二相对位置，校准所述定日镜。

25、可选的，获得第一角度的步骤包括：根据所述镜面标志点像，获得所述镜面所在平面；根据所述镜面所在平面，结合所述图像传感器的感光面，获得所述第一角度。

26、可选的，获得第一相对位置的步骤包括：根据所述塔标志点像，获得第二角度和第三角度，所述第二角度和所述第三角度分别为所述塔标志点相对于所述图像传感器的感光面的方向角和仰角；根据所述第二角度和所述第三角度，结合所述第一角度，获得所述第一相对位置，所述第一相对位置包括：第一塔位置角和第二塔位置角，所述第一塔位置角和所述第二塔位置角为所述塔标志点相对于所述镜面的方向角和仰角。

27、可选的，获得第二相对位置的步骤包括：根据所述日像，获得第四角度和第五角度，所述第四角度和第五角度分别为所述塔标志点相对于所述图像传感器的感光面的方向角和仰角；根据所述第四角度和所述第五角度，结合所述第一角度，获得所述第二相对位置，所述第二相对位置包括：第一太阳位置角和第二太阳位置角，所述第一太阳位置角和所述第二太阳位置角为所述太阳相对于所述镜面的方向角和仰角。

28、此外，一种定日镜的校准装置，所述定日镜为本发明的定日镜，所述校准装置包括：处理控制模块，所述处理控制模块存储有可运行的计算机程序，所述处理控制模块执行所述计算机程序时，所述处理控制模块执行本发明的校准方法的步骤。

29、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

30、本发明技术方案中，所述定日镜包括：镜面和图像传感器，所述镜面上设置有至少三个镜面标志点，所述图像传感器与所述镜面分离，且设置于镜面的顶角和边中的至少一个位置上，至少一图像传感器所获得的图像具有至少部分镜面，且所述图像传感器所采集图像中镜面的部分具有所述镜面标志点。对本发明的定日镜进行校准时，基于图像传感器所获得的校准图像，能够获得塔标志点相对于镜面的第一相对位置和太阳相对于镜面的第二相对位置；基于第一相对位置和第二相对位置，校准所述定日镜，能够实现定日镜的高精度校准，且具有实时性、并行性反馈的优势，适应性强、抗干扰能力强，有利于提高塔式太阳能光热发电系统的效率。

31、本发明可选方案中，所述图像传感器的数量大于等于二；例如，所述定日镜具有多个图像传感器，且所有图像传感器的视场拼接后能够达到360°。多个图像传感器的设置，能够有效扩大对太阳和接收塔的识别范围，能够有效提高定日镜校准的适应性和抗干扰能力。

技术特征：

1.一种定日镜，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的定日镜，其特征在于，所述图像传感器的数量大于等于二。

3.如权利要求2所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的至少两个顶角固定有所述图像传感器。

4.如权利要求3所述的定日镜，其特征在于，所述图像传感器固定于所述镜面的相对的顶角。

5.如权利要求3所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的每个顶角固定有所述图像传感器。

6.如权利要求2所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的至少两个边固定有所述图像传感器。

7.如权利要求2所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的一个边固定有至少一个所述图像传感器。

8.如权利要求6或7所述的定日镜，其特征在于，所述图像传感器固定于所述镜面相对的边。

9.如权利要求6或7所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的每个边固定有所述图像传感器。

10.如权利要求7所述的定日镜，其特征在于，所述图像传感器固定于所述镜面的边的等分点。

11.如权利要求1所述的定日镜，其特征在于，一所述镜面标志点位于所述镜面的几何中心位置。

12.如权利要求1所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的至少两个顶角设置有所述镜面标志点。

13.如权利要求12所述的定日镜，其特征在于，所述镜面标志点设置于所述镜面相邻的顶角。

14.如权利要求12所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的每个顶角设置有所述镜面标志点。

15.如权利要求1所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的至少两个边设置有所述镜面标志点。

16.如权利要求1所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的一个边设置有至少一个所述镜面标志点。

17.如权利要求15或16所述的定日镜，其特征在于，所述镜面标志点位设置于所述镜面相邻的边。

18.如权利要求15或16所述的定日镜，其特征在于，所述镜面的每个边设置有所述镜面标志点。

19.如权利要求16所述的定日镜，其特征在于，所述镜面标志点设置于边的等分点。

20.如权利要求1所述的定日镜，其特征在于，所述镜面标志点为所述镜面的边和顶角中的至少一个。

21.一种定日镜的校准方法，其特征在于，所述定日镜如权利要求1～20中任一项所述，光热发电系统的接收塔上设置有塔标志点；

22.如权利要求21所述的校准方法，其特征在于，获得第一角度的步骤包括：根据所述镜面标志点像，获得所述镜面所在平面；

23.如权利要求21所述的校准方法，其特征在于，获得第一相对位置的步骤包括：

24.如权利要求21所述的校准方法，其特征在于，获得第二相对位置的步骤包括：

25.一种定日镜的校准装置，其特征在于，所述定日镜如权利要求1～20中任一项所述；

技术总结一种定日镜及其校准方法和校准装置，所述定日镜包括：镜面，所述镜面具有至少三个镜面标志点；图像传感器，所述图像传感器与所述镜面分离，且设置于镜面的顶角和边中的至少一个位置上，所述图像传感器所获得的图像具有至少三个所述镜面标志点像。对本发明的定日镜进行校准时，基于图像传感器所获得的校准图像，能够获得塔标志点相对于镜面的第一相对位置和太阳相对于镜面的第二相对位置；基于第一相对位置和第二相对位置，校准所述定日镜，能够实现定日镜的高精度校准，且具有实时性、并行性反馈的优势，适应性强、抗干扰能力强，有利于提高塔式太阳能光热发电系统的效率。技术研发人员：张琦受保护的技术使用者：锐芯微电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27