CN104898710A - 一种可移动的太阳能追踪器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可移动的太阳能追踪器，包括核心控制电路板、步进电机、功率检测装置和可水平、俯仰转动的微型太阳能电池板，所述核心控制电路板连接步进电机，步进电机连接微型太阳能电池板，微型太阳能电池板连接功率检测装置，功率检测装置连接核心控制电路板。本发明与现有技术相比的优点是：1、本发明可用于车辆、轮船、空间站、卫星等的太阳能供电系统使用，也可用于固定的太阳能供电系统，能大大提高太阳能转换效率。2、不需用GPS模块、光传感器、方位角传感器等，简化了追踪系统结构，也降低了实现成本。3、无论太阳能电池底座是否水平都不影响太阳能追踪器工作。
Description
技术领域
本发明涉及追踪装置，尤其涉及一种可移动的太阳能追踪器。
背景技术
相对其他能源，太阳能具有无污染、容易获取、几乎取之不尽等优点。这是人类解决能源危机，避免破坏自然环境的重要能量来源。在国内外，太阳能的利用发展非常迅速。但太阳能转换为电能的效率还相对较低，影响了它的进一步发展。太阳能转换效率除与太阳能光伏电池板的光-电转换效率有关外，还与是否能让太阳能电池板正对太阳光源有关。
目前，对太阳位置的追踪主要采用GPS确定经纬度，结合时间、节气计算出太阳所处的位置，或者采用光敏传感器加控制电路确定太阳位置。
采用GPS确定经纬度，结合时间、节气计算出太阳所处的位置的缺点主要是：1、GPS模块成本较高；2、需要负责运算太阳方位的电路模块，系统成本、复杂度增加；3、当处于阴天，或阳光被山、楼房等物体遮挡时，太阳能转换效率难有改善；4、用于移动时，还要加入测方位角步骤，使其复杂性进一步增加。
采用光敏传感器加控制电路确定太阳位置的缺点主要是：1、光敏传感器能探测的光的频率与太阳能电池板能转换的光频率并不一致；2、光敏传感器对光检测有一定光强度范围要求，在某些情况下检测不出光，如阳光被山、楼房等物体遮挡时；3、用于移动时，还要加入测方位角步骤，使其复杂性增加。
发明内容
本发明是为了解决上述不足，提供了一种可移动的太阳能追踪器。
本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种可移动的太阳能追踪器，其特征在于：包括核心控制电路板、步进电机、功率检测装置和可水平、俯仰转动的微型太阳能电池板，所述核心控制电路板连接步进电机，步进电机连接微型太阳能电池板，微型太阳能电池板连接功率检测装置，功率检测装置连接核心控制电路板。
装配时，本发明的核心控制电路板连接可转动大型太阳能电池板的步进电机，可转动大型太阳能电池板的步进电机连接可转动大型太阳能电池板。
本发明的工作原理是：
(1)采用微型太阳能电池板，获取光-电转换的功率大小。因为探测器本身就是太阳能电池，同时测得的数据就是输出功率，所以用此依据调整大型电池板最为有效，且不受阴天、物体遮挡等影响。
(2)用电机驱动微型太阳能电池板水平转动，获取太阳能电池板最大输出功率时的水平转角。然后再使微型太阳能电池板俯仰转动，获取太阳能电池板最大输出功率时的俯仰转角。将测得的水平、俯仰角传给控制电路板，由控制电路板调整大型太阳能电池板的朝向，即可获得最大光-电转换的功率。
(3)用于移动状态时，可采用定时测水平、俯仰角；也可以根据功率的变化来决定是否需要测水平、俯仰角。
本发明与现有技术相比的优点是：
1、本发明可用于车辆、轮船、空间站、卫星等的太阳能供电系统使用，也可用于固定的太阳能供电系统，能大大提高太阳能转换效率。
2、不需用GPS模块、光传感器、方位角传感器等，简化了追踪系统结构，也降低了实现成本。
3、无论太阳能电池底座是否水平都不影响太阳能追踪器工作。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中微型太阳能电池板的结构示意图。
图3是本发明中微型太阳能电池板水平转动示意图。
图4是本发明中微型太阳能电池板俯仰转动示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详述。
如图1所示，一种可移动的太阳能追踪器，包括核心控制电路板1、步进电机2、功率检测装置3和可水平、俯仰转动的微型太阳能电池板4，所述核心控制电路板1连接步进电机2，步进电机2连接微型太阳能电池板4，微型太阳能电池板4连接功率检测装置3，功率检测装置3连接核心控制电路板1。装配时，本发明的核心控制电路板1连接可转动大型太阳能电池板5的步进电机，可转动大型太阳能电池板5的步进电机连接可转动大型太阳能电池板5。
所述步进电机2驱动可水平、俯仰转动的微型太阳能电池板4转动；可水平、俯仰转动的微型太阳能电池板4则将在不同方位下太阳能电池的输出电压、电流传给功率检测装置3；功率检测装置3利用电压、电流值计算出实时功率大小；核心控制电路板1利用获取的功率值与水平、俯仰转角，判断出太阳能电池最大输出功率方位朝向。
如图2所示，步进电机2驱动微型太阳能电池板4水平、俯仰转动，太阳能电池的功率值也随之变化。
图3、图4给出了最大输出功率的方位判断原理。如图3所示，首先进行水平转动，找到最大输出功率的水平转动角为在水平方向上按这个角固定，再如图4所示，进行俯仰转动，找到最大输出功率时的俯仰角θ。θ两个转角可唯一确定太阳能来源最佳方位。
所述核心控制电路板可采用低功耗、低成本的单片机、复杂可编程逻辑器件；供电部分可采用充电电池和充电电路，保证太阳能追踪器不间断工作。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种可移动的太阳能追踪器，其特征在于：包括核心控制电路板、步进电机、功率检测装置和可水平、俯仰转动的微型太阳能电池板，所述核心控制电路板连接步进电机，步进电机连接微型太阳能电池板，微型太阳能电池板连接功率检测装置，功率检测装置连接核心控制电路板。
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