CN101714584A - 太阳光全自动跟踪装置 - Google Patents

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朱从利
董继海
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Abstract

本发明公开了一种太阳光全自动跟踪装置，属自动跟踪装置。包括感光系统、电子控制电路和驱动太阳能电池板转动的机械部分，感光系统由一遮光杆、围绕遮光杆设置的一圈光电传感器组成；每个光电传感器的输出连接到处理器MCU的输入口，将感知到的阳光的强弱及方向信号输入到处理器MCU，MCU将信号处理、放大后经南北阳光跟踪控制电路或东西阳光跟踪控制电路驱动传动部件运动，使太阳能电池板组件朝着与阳光垂直的方向运动，实现全自动阳光跟踪。本发明的有益效果是：能自动跟随太阳光正射角转动，调节太阳能电池板的旋转角度，使整个系统随着太阳位置的移动而转动，达到最大限度地利用太阳能的目的。

Description

太阳光全自动跟踪装置
技术领域
本发明涉及一种自动跟踪装置，具体是一种太阳光全自动跟踪装置。
背景技术
太阳能作为一种取之不尽的绿色能源已被应用于工农业生产和家庭生活中。但将光能转化成电能的太阳能电池板应用还不够广泛，主要原因是价格高，另外太阳光正入射太阳能电池板的时间短，致使其发电量小。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳光全自动跟踪装置，能自动跟随太阳光正射角转动，调节太阳能电池板的旋转角度，使整个系统随着太阳位置的移动而转动，达到最大限度地利用太阳能的目的。
本发明是以如下技术方案实现的：一种太阳光全自动跟踪装置，包括感光系统、电子控制电路和驱动太阳能电池板转动的机械部分，其特征在于：感光系统由一遮光杆、围绕遮光杆设置的一圈光电传感器组成；电子控制电路包括处理器MCU，分别与MCU连接的南北阳光跟踪控制电路和东西阳光跟踪控制电路，与南北阳光跟踪控制电路依次连接的放大电路、驱动电路和仰角电机，与东西阳光跟踪控制电路依次连接的放大电路A、驱动电路A和水平方位电机，每个光电传感器的输出连接到处理器MCU的输入口，将感知到的阳光的强弱及方向信号输入到处理器MCU，MCU将信号处理后经放大电路放大后由驱动电路驱动仰角电机和水平方位电机转动使太阳能电池板组件朝着与阳光垂直的方向运动，实现全自动阳光跟踪。
本发明的有益效果是：能自动跟随太阳光正射角转动，调节太阳能电池板的旋转角度，使整个系统随着太阳位置的移动而转动，达到最大限度地利用太阳能的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明电原理框图；
图3是感光系统结构示意图。
图中：1、太阳能电池板，2、驱动装置，3、遮光杆，4、光电传感器。
具体实施方式
如图1所示，垂直于太阳能电池板1，设置一个细的圆柱形遮光杆3，遮光杆的四周放置一圈光电传感器4，太阳能电池板1的后面是驱动太阳能电池板转动的驱动装置2。
如图3所示，遮光杆3是一圆柱形遮光杆。一圈光电传感器4呈正圆形分布在遮光杆3的周围，遮光杆3位于正圆形的圆心上。光电传感器的尺寸与遮光杆的直径相当，一个光电传感器的边缘与相邻光电传感器边缘的间距小于遮光杆的直径。光电传感器采用的是光电二极管。
如图2所示，电子控制电路包括一处理器MCU，分别与MCU连接的南北阳光跟踪控制电路和东西阳光跟踪控制电路，与南北阳光跟踪控制电路依次连接的放大电路、驱动电路和仰角电机，与东西阳光跟踪控制电路依次连接的放大电路A、驱动电路A和水平方位电机，每个光电传感器的输出连接到处理器MCU的输入口，将感知到的阳光的强弱及方向信号输入到处理器MCU，MCU将信号处理后经放大电路放大后由驱动电路驱动仰角电机和水平方位电机转动使太阳能电池板组件朝着与阳光垂直的方向运动，实现全自动阳光跟踪。
当周围光线较暗时，每个光电传感器均不被照射，输出大致相等，MCU判断为“夜间状态”。
当有某个光电传感器被照射，MCU判断为“日间状态”，启动跟踪程序。
当太阳能电池板垂直于太阳光时，每个光电传感器均被照射，其输出大致相等，MCU判断为“垂直状态”，阳光跟踪器停止动作。
当太阳能电池板倾斜于太阳光时，即会有1至2个光电传感器因为全部或部分被遮光杆遮挡，所以输出低电平；MCU判断为“倾斜状态”，启动跟踪程序，判断被遮光杆遮挡的光电传感器的方位角，顺序驱动水平方位电机和仰角电机，直至每个光电传感器均被照射，输出大致相等，MCU判断为“垂直状态”，达到自动跟随太阳光正射角的目的。
光电传感器的布设半径决定了每次启动跟踪电机的时间间隔。
太阳能电池板由太阳光全自动跟踪装置控制驱动，随着不同时段太阳光线的偏移，随时变换太阳能电池板的旋转角度，从而达到最大限度吸收太阳能的目的。跟踪误差小、灵敏度高、系统简洁、偏移量小、稳定性好。

Claims (6)

1.一种太阳光全自动跟踪装置，包括感光系统、电子控制电路和驱动太阳能电池板转动的机械部分，其特征在于：感光系统由一遮光杆、围绕遮光杆设置的一圈光电传感器组成；电子控制电路包括处理器MCU，分别与MCU连接的南北阳光跟踪控制电路和东西阳光跟踪控制电路，与南北阳光跟踪控制电路依次连接的放大电路、驱动电路和仰角电机，与东西阳光跟踪控制电路依次连接的放大电路A、驱动电路A和水平方位电机，每个光电传感器的输出连接到处理器MCU的输入口，将感知到的阳光的强弱及方向信号输入到处理器MCU，MCU将信号处理后经放大电路放大后由驱动电路驱动仰角电机和水平方位电机转动使太阳能电池板组件朝着与阳光垂直的方向运动，实现全自动阳光跟踪。
2.根据权利要求1所述的太阳光全自动跟踪装置，其特征是遮光杆是一圆柱形遮光杆。
3.根据权利要求1所述的太阳光全自动跟踪装置，其特征是每个光电传感器的尺寸与遮光杆的直径相等或近似。
4.根据权利要求1所述的太阳光全自动跟踪装置，其特征是每个光电传感器的边缘与相邻光电传感器边缘的间距小于遮光杆的直径。
5.根据权利要求1所述的太阳光全自动跟踪装置，其特征是一圈光电传感器呈正圆形分布在遮光杆的周围，遮光杆位于正圆形的圆心上。
6.根据权利要求1所述的太阳光全自动跟踪装置，其特征是所述的感光系统安装在太阳能电池板上。
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