(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210742498.3 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 中国科学技术大学先进技术研究院 地址 230031 安徽省合肥市高新区望江西 路5089号 (72)发明人 李俊　张业宝　聂俊　刘胜强　 (74)专利代理 机构 深圳市世纪恒程知识产权代 理事务所 4 4287 专利代理师 付海萍 (51)Int.Cl. G05D 3/20(2006.01) G06N 20/00(2019.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 光伏发电板角度自动调节方法、 装置及光伏 系统 (57)摘要 本发明公开了一种光伏发电板角度自动调 节方法、 装置及光伏系统， 装置包括： 设置于光伏 发电板正面的图像采集设备， 用于拍摄 当前天空 画面； 与光伏发电板背面连接的万向联轴器； 通 过连接杆与光伏发电板背面连接的舵机， 舵机的 底座位置位于万向联轴器的轴向转动方向， 用于 升高或降低连接杆的高度并配合万向联轴器的 轴向转动， 调节光伏发电板的角度至正对太阳。 方法为： 获取图像采集设备拍摄的当前天空画 面； 将当前天空画面输入至用于检测太阳位置的 目标检测模 型， 检测得到当前天空画面中的太阳 位置； 确定当前天空画面的画面中心位置， 根据 太阳位置和画面中心位置调节 光伏发电板角度。 本发明可显著提高光伏发电板的太阳能利用率， 增加发电量。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 115113657 A 2022.09.27 CN 115113657 A 1.一种光伏发电板角度自动调节装置， 其特征在于， 所述光伏发电板角度自动调节装 置包括： 图像采集设备、 万向联轴器、 舵机； 所述图像采集设备设置 于光伏发电板正 面， 用于拍摄当前天空画面； 所述万向联轴器与光伏发电板背面连接； 所述舵机通过连接杆与光伏发电板背面连接， 所述舵机的底座位置位于所述万向联轴 器的轴向转动方向， 用于升高或降低所述连接杆的高度并配合所述万向联轴器的轴向转 动， 调节光伏发电板的角度至正对太阳。 2.一种光伏发电板角度自动调节方法， 其特征在于， 所述光伏发电板角度自动调节方 法应用于如权利要求1所述的光伏发电板角度自动调节装置， 包括以下步骤： 获取图像采集设备拍摄的当前天空画面； 将所述当前天空画面输入至用于检测太阳位置的目标检测模型， 检测得到所述当前天 空画面中的太阳位置； 确定所述当前天空画面的画面中心位置， 根据所述太阳位置和所述画面中心位置调节 光伏发电板角度。 3.如权利要求2所述的光伏发电板角度自动调节方法， 其特征在于， 在所述根据 所述太 阳位置和所述画面中心位置调节光伏发电板角度的步骤之前， 还 包括： 判断所述太阳位置与所述画面中心位置是否 重合； 若否， 则执行所述根据所述太阳位置和所述画面中心位置调节光伏发电板角度的步 骤， 直至所述太阳位置与所述画面中心位置 重合。 4.如权利要求2所述的光伏发电板角度自动调节方法， 其特征在于， 所述将所述当前天 空画面输入至用于检测太阳位置的目标检测模型的步骤之前， 还 包括： 搜集不同场景下的太阳图片样本， 标注所述太阳图片样本 中的太阳位置得到目标检测 数据集； 将所述目标检测数据集划分为训练集和验证集， 根据所述训练集和所述验证集训练用 于检测太阳位置的目标检测模型。 5.如权利要求2所述的光伏发电板角度自动调节方法， 其特征在于， 所述根据 所述太阳 位置和所述画面中心位置调节光伏发电板角度的步骤， 包括： 确定所述太阳位置和所述画面中心位置的像素差； 将所述像素差作为PID控制算法的输入， 确定光伏发电板的目标转动角度。 6.如权利要求5所述的光伏发电板角度自动调节方法， 其特征在于， 在所述PID控制算 法中， 当前量为采用所述目标检测模型在所述当前天空画面中检测到的所述太阳位置； 目标量为在所述当前天空画面中的所述画面中心位置； 偏差值为所述太阳位置和所述画面中心位置的所述像素差； 执行器为光伏发电板下 方的舵机 。 7.如权利要求6所述的光伏发电板角度自动调节方法， 其特征在于， 所述确定光伏发电 板的目标转动角度的步骤， 包括： 根据所述偏差值确定舵机的执 行量； 根据所述执行量和光伏发电板处于水平状态时的舵机的输入脉冲宽度， 将所述执行量权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115113657 A 2转换为控制舵机的目标 脉冲宽度； 根据脉冲宽度和转动角度的预设对应关系， 确定所述目标脉冲宽度对应的目标转动角 度。 8.如权利要求2所述的光伏发电板角度自动调节方法， 其特征在于， 所述光伏发电板角 度自动调节方法， 还 包括： 确定调节光伏发电板角度的调节方向； 根据所述调节方向数量确定所述 万向联轴器的轴向转动数量和所述舵机数量。 9.如权利要求8所述的光伏发电板角度自动调节方法， 其特征在于， 所述调节方向包括 横向转动方向和/或纵向转动方向， 所述 光伏发电板角度自动调节方法， 还 包括： 若所述光伏发电板的宽度超过预设宽度阈值， 则对所述光伏发电板进行所述纵向转动 方向的角度调节； 若所述光伏发电板的高度超过预设高度阈值， 则对所述光伏发电板进行所述横向转动 方向的角度调节。 10.一种光伏系统， 其特征在于， 所述光伏系统包括： 光伏发电板、 如权利要求1所述的 光伏发电板角度自动调节装置、 存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器 上运行的计算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2至9中任一项所述 的光伏发电板角度自动调节方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115113657 A 3