CN101662237A - 追日式太阳能储能装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种追日式太阳能储能装置及其方法，此装置包含一储能体、一太阳能板、至少一光传感器、一处理单元及一驱动部。当追日式太阳能储能装置启动时，处理单元便控制驱动部带动光传感器进行转动，使光传感器于若干位置侦测若干光亮度值，并由处理单元接收此些光亮度值以进行比对，以取得此些光亮度值中的最大光亮度值，作为一第一光亮度值，再由处理单元控制驱动部带动太阳能板到对应第一光亮度值的位置，在实施例中，此位置大体上为太阳的方位，以此，可让太阳能板接收到最大强度的太阳光，以提高电能产生效率。

Description

追日式太阳能储能装置及其方法

【技术领域】

本发明为一种太阳能储能装置，特别是有关于利用光传感器感测光亮度值，以控制太阳能板追踪太阳方位的技术领域。

【背景技术】

太阳能发电技术之所以无法普及，其主要原因：因太阳照射的光线，于照射时过于稀疏分散，且太阳能装置利用倾斜设置的太阳能板，通过太阳光的热能聚集吸收，而使热能经由转换装置进行能量转换。然而，倾斜设置的太阳能板及内部设置的太阳能电池，于制作时成本昂贵，且当太阳偏移时，太阳能板不会跟随太阳的偏移而改变位置，导致光线不足，致使能量转换效能降低，当然不为一般大众所认可。

现有技艺中，亦有可追踪太阳的太阳能装置，其技术原理转动太阳能板，让太阳能板在若干位置进行光能转电能的动作，再由不同位置所产生的电能大小来判断哪一个位置可产生最大电能，此位置便是朝向太阳的方位。然而，此侦测方式所需的时间较长，而且判断太阳方位的准确度不佳。

为满足上述所提出，希望以较简单的结构，即可达成感测到太阳位置，使太阳能板所能接收到最佳的太阳光照射的需求。本发明人基于多年从事研究与诸多实务经验，经多方研究设计与专题探讨，遂于本发明提出一种追日式太阳能储能装置及其方法以作为前述期望一实现方式与依据。

【发明内容】

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种追日式太阳能储能装置及其方法，让太阳能板可接收到较强的太阳光，以提高电能产生效率。

本发明的另一目的，为提供一种追日式太阳能储能装置及其方法，以简化装置的设计结构并提高追踪太阳方位的准确性。

缘是，为达上述目的，依本发明的追日式太阳能储能装置，包含一储能体、一太阳能板、至少一光传感器、一驱动部及一处理单元。太阳能板与储能体电性连接，可将光能转换成电能。驱动部连接太阳能板及光传感器。处理单元控制驱动部带动光传感器进行转动，使光传感器于若干位置侦测若干光亮度值，再由处理单元接收此些光亮度值并进行比对，以取得所述光亮度值中的最大光亮度值，作为一第一光亮度值，而后由处理单元控制驱动部带动太阳能板到对应第一光亮度值的位置，使太阳能板将光能转换成电能，传送至储能体进行储存。

为达上述目的，本发明还提供一种追日式太阳能储能方法，在此方法适用于一储能装置，其具有一太阳能板及一储能体。在此追日式太阳能储能方法中，先提供至少一光传感器、一处理单元及一驱动部设置于储能装置上，且光传感器、太阳能板、处理单元及该驱动部电性连接；接着，使用驱动部带动光传感器进行转动，使光传感器于若干位置侦测若干光亮度值，并由处理单元接收此些光亮度值并进行比对，以取得此些光亮度值中的最大光亮度值，作为一第一光亮度值。继之，使用驱动部带动太阳能板到对应第一光亮度值的位置，让太阳能板将光能转换成电能，并将电能传送至储能体进行储存。

与现有技术相比较，本发明让太阳能板可接收到较强的太阳光，以提高电能产生效率。

【附图说明】

图1为本发明的追日式太阳能储能装置的立体示意图；

图2为本发明的追日式太阳能储能方法的步骤流程图；

图3为本发明的追日式太阳能储能方法的追踪方法的一实施例的步骤流程图；以及

图4为本发明的追日式太阳能储能方法的追踪方法的另一实施例的步骤流程图。

【具体实施方式】

请参阅图1，其为本发明追日式太阳能储能装置的立体示意图。图中，追日式太阳能储能装置1具有一太阳能板11、一储能体12、一驱动部、一光传感器13及一处理单元。太阳能板11可将光能转换成电能。储能体12与太阳能板11电性连接，用以储存太阳能板11所产生的电能。光传感器13用以感测光亮度值，且设置于太阳能板11上。驱动部(图未示)与太阳能板11相连接，用以提供太阳能板11水平旋转运动14及垂直旋转运动15。处理单元设于一支撑架16内，与驱动部及光传感器13电性连接。

当追日式太阳能储能装置1启动后，处理单元控制驱动部进行水平旋转运动14，使得光传感器13可于若干个水平位置分别侦测若干个光亮度值，再由处理单元接收所述光亮度值后一一进行比对，以取得所述光亮度值中的最大光亮度值。接着，处理单元再将对应此最大光亮度值的第一位置传送至驱动部，并控制驱动部带动太阳能板11水平转动至第一位置。接着，处理单元控制驱动部进行垂直旋转运动15，使得光传感器13可于若干个垂直位置分别侦测若干个光亮度值，再由处理单元判断出在此些垂直位置所侦测到的光亮度值中的最大值，以作为第一光亮度值，再控制驱动部带动太阳能板11垂直转动到对应第一光亮度值的位置，以将所接收的光能转换成电能，并将电能储存在储存体12内。

其中，追日式太阳能储能装置1视需要可包含若干个驱动部，用以分别带动光传感器13与太阳能板11，所以光传感器13与太阳能板11可个别移动，因此，当光传感器13进行移动以侦测各个位置的光亮度时，可不需移动太阳能板11，直到最大光亮度的位置确定后，再移动太阳能板11即可。此外，若光传感器13所侦测到的光亮度皆低于一预设最低光亮度值时，表示目前环境的光亮度过低，不适合进行太阳能发电，则关闭追日式太阳能储能装置1。

在实际应用中，光传感器13所能侦测到最大光亮度的位置大体上为面向太阳的方位，所以追日式太阳能储能装置1启动后，通过操作光传感器13以侦测到太阳的方位，再带动太阳能板11面向此方向，可让太阳能板11有较高的电能产生效率。然而，太阳并不会一直固定于一方位，其会逐渐往西移动。所以为了让太阳能板11能长时间有较高的电能产生效率，必须再次改变太阳能板11所面对的方位。以下描述两种实施例。

在一实施例中，当处理单元判断光传感器13感测到所在位置的光亮度值，低于第一光亮度值超过一门坎值时，表示太阳可能已经改变位置，为了让太阳能板11能继续面向太阳以接收到较强的光线，处理单元即控制驱动部作动，使光传感器13在预定方向的预定范围内，做水平旋转运动14及垂直旋转运动15。由于太阳的运行方向一定是由东向西，较大光亮度的新位置有极大的可能性会在原位置的西方，所以为了缩短侦测时间，便控制光传感器13向西面移动，以节省扫瞄东面位置的时间。光传感器13重新感测此预定范围内若干第二位置的若干光亮度值，接着再由处理单元判断出此些重新感测的光亮度的最大值后，驱动部便带动太阳能板11至对应此最大值的位置。因此，可让太阳能板11持续地追踪并面向太阳，而持续接收到较强的光线。

在另一实施例中，本发明追日式太阳能储能装置包含一计数器用以计时。当计数器计时到一预定时间后，处理单元即控制驱动部作动，使光传感器13在预定方向的预定范围内，做水平旋转运动14及垂直旋转运动15，接着执行与上述侦测流程相同的流程，使太阳能板11持续地追踪并面向太阳，而持续接收到较强的光线。

请参阅图2，其显示本发明追日式太阳能储能方法的步骤流程图。此追日式太阳储能方法适用于一储能装置，该储能装置具有一太阳能板及一储能体。在此方法中，步骤201提供至少一光传感器、一处理单元及至少一驱动部设置于储能装置，且光传感器、太阳能板、处理单元及驱动部电性连接。光传感器及太阳能板可共享一驱动部，或者，提供若干个驱动部，用以分别带动光传感器与太阳能板，让光传感器与太阳能板可个别移动。

接着，在步骤202中，使用此驱动部来带动光传感器进行转动，使光传感器于若干位置侦测若干光亮度值。在此，若驱动部具有第一驱动源及第二驱动源，则可带动光传感器作不同轴向的旋转，让光传感器可进行多维度移动，更有利于侦测多处位置的光亮度。继之，在步骤203由处理单元比对此些光亮度值，以取得此些光亮度值中的最大光亮度值，作为一第一光亮度值。接着在步骤204由驱动部带动太阳能板到对应第一光亮度值的位置。在实际应用中，此位置大体上为面向太阳的位置。在步骤205中，使用太阳能板将光能转换成电能，并将电能传送至储能体进行储存。

此外，若在步骤203中处理单元判断所有光亮度皆低于一预设最低光亮度值，表示目前环境的光亮度过低，不适合进行太阳能发电，便执行步骤206，关闭追日式太阳储能装置。

请接续参阅图3，其绘示本发明的追日式太阳能储能方法的追踪方法的一实施例的步骤流程图。此追踪方法用于上述步骤205的后，此方法中，步骤301使用光传感器于对应第一光亮度值的位置侦测，以取得一第二光亮度值，接着步骤302中，由处理单元比对第二光亮度值是否低于第一光亮度值超过一门坎值。若否，表示目前太阳尚未大幅移动，所以目前位置的光亮度仍可让太阳能板有不错的发电效能，所以维持位置，并继续执行步骤301。若第二光亮度值低于第一光亮度值超过此门坎值，表示太阳已大幅移动，需要调整太阳能板的位置，所以接着执行步骤303。在步骤303中，由驱动部带光传感器进行移动，使光传感器于一预设方向的若干位置重新侦测若干光亮度值。此预设方向较佳的是向西面的方向。

在步骤304，由处理单元判断所述光亮度值是否皆小于一预设最低光亮度值。若是，则进行步骤308，关闭追日式太阳储能装置。若否，则进行步骤305，由处理单元对重新侦测的光亮度值进行比对，以取得重新侦测的光亮度值的最大光亮度值，作为第二光亮度值。接着，步骤306使驱动部带动太阳能板到对应此第二光亮度值的位置，步骤307使用太阳能板将光能转换成电能，并将电能传送至储能体进行储存。

请接续参阅图4，其显示本发明另一追日式太阳能储能方法的追踪方法的第二实施例的步骤流程图。此追踪方法用于上述步骤205之后，此方法中，步骤401提供一计数器设置于储能装置以进行计时，步骤402当计时至一预设时间后，利用驱动部带动光传感器于一预设方向的若干位置重新侦测若干光亮度值，以重新寻找太阳的方位。

接着，在步骤402中由处理单元接收所述重新侦测的光亮度值并比对此些光亮度值是否皆低于一预设最低光亮度值。若是，表示目前环境的光亮度过低，不适合进行太阳能发电，则进行步骤406，关闭追日式太阳储能装置。若否，则进行步骤403，由处理单元对重新侦测的光亮度值进行比对，以取得重新侦测的光亮度值的最大光亮度值，作为第二光亮度值。接着，在步骤404中利用驱动部带动太阳能板到对应第二光亮度值的位置，此位置大体上即为太阳目前的方位。接着，步骤405使用太阳能板将光能转换成电能，并将电能传送至储能体进行储存。

Claims (9)

1.一种追日式太阳能储能装置，其特征在于包含：

一储能体；

一太阳能板，将光能转换成电能，并将该电能传送至该储能体进行储存；

至少一光传感器；

一驱动部，连接该太阳能板及该光传感器；以及

一处理单元，控制该驱动部带动该光传感器进行转动，使该光传感器于若干位置侦测若干光亮度值，并由该处理单元接收所述光亮度值以进行比对，以取得所述光亮度值中的最大光亮度值，作为一第一光亮度值，而该处理单元控制该驱动部带动该太阳能板到对应该第一光亮度值的位置。

2.根据权利要求1所述的追日式太阳能储能装置，其特征在于：该储能体为一充电电池。

3.根据权利要求1所述的追日式太阳能储能装置，其特征在于：该驱动部具有一第一驱动源及一第二驱动源，分别用以带动该光传感器及该太阳能板作不同轴向的旋转。

4.根据权利要求1所述的追日式太阳能储能装置，其特征在于：该储能装置还包含一计数器，且当该计数器计时到一预定时间时，则该驱动部带动该光传感器进行移动，使该光传感器于一预设方向的若干位置重新侦测若干个光亮度值，并由该处理单元对所述亮度值进行比对，以取得最大光亮度值，作为一第二光亮度值，并使用该驱动部带动该太阳能板到对应所述第二光亮度值中的位置。

5.根据权利要求1所述的追日式太阳能储能装置，其特征在于：该光传感器对应该第一光亮度值的位置侦测，以取得一第三光亮度值，当该处理单元判断该第三光亮度值低于该第一光亮度值超过一门坎值时，该处理单元控制该驱动部带动该光传感器进行移动，使该光传感器于一预设方向的若干位置重新侦测若干光亮度值，并由该处理单元对所述亮度值进行比对，以取得最大光亮度值，作为一第三光亮度值，并控制该驱动部带动该太阳能板到对应所述第二光亮度值中的位置。

6.一种追日式太阳能储能方法，适用于一储能装置，该储能装置具有一太阳能板及一储能体，其特征在于该追日式太阳能储能方法包含：

提供至少一光传感器、一处理单元及一驱动部设置于该储能装置，且该光传感器、该太阳能板、该处理单元及该驱动部电性连接；

使用该驱动部带动该光传感器进行转动，使该光传感器于若干位置侦测若干光亮度值；

由该处理单元接收所述光亮度值并进行比对，以取得所述光亮度值中的最大光亮度值，作为一第一光亮度值；

使用该驱动部带动该太阳能板到对应该第一光亮度值的位置；以及

使用该太阳能板将光能转换成电能，并将该电能传送至该储能体进行储存。

如申请专利范围第6项所述的追日式太阳能储能方法，其中还包含：

提供一计数器设置于该储能装置以进行计时；

当计时到一预设时间后，利用该驱动部带动该光传感器进行移动，使该光传感器于一预设方向的若干位置重新侦测若干光亮度值；

由该处理单元接收所述重新侦测的光亮度值并进行比对，以取得所述重新侦测的光亮度值中的最大光亮度值，作为一第二光亮度值；以及

使用该驱动部带动该太阳能板到对应所述第二光亮度值中的位置。

7.根据权利要求6所述的追日式太阳能储能方法，其特征在于还包含：

使用该光传感器于对应该第一光亮度值的位置进行侦测光亮度，以取得一第三光亮度值；

当该第三光亮度值低于该第一光亮度值超过一第一门坎值时，使用该驱动部带动该光传感器进行移动，使该光传感器于一预设方向的若干位置重新侦测若干光亮度值；

由该处理单元接收所述重新侦测的光亮度值并进行比对，以取得所述重新侦测的光亮度值中的最大光亮度值，作为一第三光亮度值；以及

使用该驱动部带动该太阳能板到对应所述第三光亮度值中的位置。

8.根据权利要求6所述的追日式太阳能储能方法，其特征在于还包含：

当该光传感器所感测到的所述光亮度值皆低于一第二门坎值，则关闭该储能装置。

9.根据权利要求6所述的追日式太阳能储能方法，其特征在于：该驱动部具有一第一驱动源及一第二驱动源，分别用以带动该光传感器及该太阳能板作不同轴向的旋转。

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