CN101539419A - 太阳能跟踪位置传感器 - Google Patents
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Abstract
太阳能跟踪位置传感器，是一种太阳能应用领域太阳能追日系统的位置传感器；本产品壳体上表面设置防护玻璃，壳体内部安装上小下大锥形反光罩，在锥形反光罩下端部安装扇形光电器件，紧贴光电器件下表面安装电路板，由底盖封底装配在壳体的下端面；结构简单、低成本、高分辨率(小于0.1度)、能更精确地跟踪太阳，最大程度接收光照有效地提高太阳能利用率，比国内目前公布最先进的跟踪日光误差0.2度高出一倍，并可提供全天候的光电信号。
Description
技术领域：
太阳能跟踪位置传感器是光电产品，是一种太阳能应用领域太阳能跟踪系统的位置传感器。
背景技术：
随着地球资源的日益贫乏，基础能源的投资成本日益攀高，各种安全和污染隐患可谓是无处不在。光伏发电作为一种无污染取用不竭的安全、环保新能源越来越被重视。作为光伏发电的集能装置即电池帆板与太阳的位置密切相关，如果始终保持电池帆板集能面与阳光垂直照射，就可在有限的使用面积内利用更多的太阳能，采用自动跟踪太阳光线装置来提高太阳能的利用率是其首选的方案。研究表明，太阳能设备对太阳光线运动的跟踪与非跟踪，其能量的利用率相差30％。近年来为降低发电成本，聚光发电也更加受到重视，尤其是高倍聚光电池(砷化电池)的量产，使高倍聚光应用更加广泛。而高倍聚光对太阳位置的精度要求极高(±0.1度)，而传感器则像高精度跟踪设备的“眼睛”尤为重要。在现有的太阳光线跟踪装置中，纯机械式的跟踪器和时钟式的机电跟踪器精度偏低，光电式跟踪装置能通过反馈消除累计误差，但由于选用多个光敏电阻，造成其不能连续检测和跟踪太阳光线的角度变化，其他解决方位调节装置的设计又过于复杂。
发明内容：
本发明太阳能跟踪位置传感器发明目的在于：提供一种结构简单、低成本、可靠性高、能充分提高太阳能利用率的太阳位置传感器。
本发明太阳能跟踪位置传感器是这样实现的：由防护玻璃、锥形反光罩、光电器件、电路板、底盖和壳体组成；壳体上表面设置防护玻璃，壳体内部安装上小下大锥形反光罩，在锥形反光罩下端部安装扇形光电器件，紧贴光电器件下表面安装电路板，由底盖封底装配在壳体的下端面；防护玻璃为球面凸透或平面玻璃。
当太阳光线透过防护玻璃经壳体窗口垂直射入时，呈扇形的四块光器件接受阳光能量相等，不产生误差信号，无误差信号产生时受位置传感器控制的电池帆板停止转动。当光线斜射时因各组光电器件接受能量不一致便会产生误差信号，由于采用扇形感光器件，信号会随着感光面减少而快速减小，感光面增加的一边信号又会随之快速增大，因而传感器自身即有信号放大的能力。放大的误差信号通过电路板接入放大电路被进一步放大输出，输出的信号使与位置传感器同一平面安装的电池帆板能够始终垂直对准阳光，最大限度接收光照，太阳跟踪设备的跟踪精度与误差信号的增益密切相关这也是本发明的关键之所在。当太阳光线不能直接照射到光电器件时，会通过光电器件上方一锥形反光罩将光线反射回器件上继续产生误差信号。太阳光线射入平面保护玻璃窗口时可得到接近180度视角的感光跟踪范围，如使用球面凸透镜为窗口镜片可得到大于180度的视角范围。传感器还可同时测定环境亮度，用一个传感器即可完成全天侯跟踪器的正常运转。
本发明太阳能跟踪位置传感器的有益效果：结构简单、低成本、高分辨率(小于0.1度)、能更精确地跟踪太阳，最大程度接收光照有效地提高太阳能利用率，比国内目前公布最先进的跟踪日光误差0.2度高出一倍，并可提供全天侯的光电信号。
附图说明：
附图1是本发明太阳能跟踪位置传感器凸透镜面原理结构剖面示意图
附图2是本发明太阳能跟踪位置传感器光电器件俯视示意图
附图3是本发明太阳能跟踪位置传感器平面玻璃原理结构剖面示意图
图中：防护玻璃(1)、锥形反光罩(2)、光电器件(3)、电路板(4)、底盖(5)、壳体(6)
具体实施方式：
实施例1：
本发明太阳能跟踪位置传感器由防护玻璃(1)、锥形反光罩(2)、光电器件(3)、电路板(4)、底盖(5)和壳体(6)组成；壳体(6)上表面设置防护玻璃(1)，壳体(6)内部安装上小下大锥形反光罩(2)，在锥形反光罩(2)下端部安装扇形光电器件(3)，紧贴光电器件(3)下表面安装电路板(4)，由底盖(5)封底装配在壳体(6)的下端面；防护玻璃(1)为球面凸透玻璃。
实施例2：
本发明太阳能跟踪位置传感器由防护玻璃(1)、锥形反光罩(2)、光电器件(3)、电路板(4)、底盖(5)和壳体(6)组成；壳体(6)上表面设置防护玻璃(1)，壳体(6)内部安装上小下大锥形反光罩(2)，在锥形反光罩(2)下端部安装扇形光电器件(3)，紧贴光电器件(3)下表面安装电路板(4)，由底盖(5)封底装配在壳体(6)的下端面；防护玻璃(1)为平面透光玻璃。
Claims (2)
1、太阳能跟踪位置传感器，其特征在于：由防护玻璃(1)、锥形反光罩(2)、扇形光电器件(3)、电路板(4)、底盖(5)和壳体(6)组成；壳体(6)上表面设置防护玻璃(1)，壳体(6)内部安装上小下大锥形反光罩(2)，在锥形反光罩(2)下端部安装扇形光电器件(3)，紧贴光电器件(3)下表面安装电路板(4)，由底盖(5)封底装配在壳体(6)的下端面。
2、根据权利要求1所述太阳能跟踪位置传感器，其特征在于：防护玻璃(1)为球面凸透或平面玻璃。
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