CN108196595A - 一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置 - Google Patents
一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108196595A CN108196595A CN201810296922.XA CN201810296922A CN108196595A CN 108196595 A CN108196595 A CN 108196595A CN 201810296922 A CN201810296922 A CN 201810296922A CN 108196595 A CN108196595 A CN 108196595A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photo resistance
- solar panel
- light
- stepper motor
- solar energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 5
- 239000013642 negative control Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/20—Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，包括太阳能电池板，太阳能电池板上设有多组光敏电阻，光敏电阻通过光敏电阻电路连接A/D转换控制模块，太阳能电池板的底部设有支撑板，支撑板上设有控制太阳能电池板转动的旋转驱动机构。该装置通过两个对称的光敏电阻感应到不同的光照强度，光敏电阻连接的光敏电阻电路输出电压就不相同，经过A/D转换控制模块所得数值不同，两数做减法运算，电压差值的正负控制步进电机的转向，从而带动太阳能电池板转动，对太阳位置跟踪精度高，结构简单，成本较低，能够大幅提高固定光伏转换效率和移动光伏转换效率的太阳能追踪装置，可推广应用在车载光伏系统和航海光伏系统中。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能应用技术领域，尤其是一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置。
背景技术
太阳的光伏能源是真正的绿色能源，光伏转化效率受太阳光的照射强度影响很大。对于地面上的固定光伏装置，一天中太阳的俯仰角和方位角一直在发生变化，导致光伏转换效率低；因此对太阳能的收集利用提出了更高的要求，推出了太阳能跟踪装置，对于地面上的移动光伏装置，例如车载光伏系统，受到太阳自身方位和汽车行驶方位的双重影响，光伏转化效率低，严重制约了车载光伏能源的利用，目前市场上的太阳能追踪系统很多，但是结构比较复杂，成本较高，且难以实现移动光伏跟踪。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，包括太阳能电池板，太阳能电池板上设有多组光敏电阻，光敏电阻通过光敏电阻电路连接A/D转换控制模块，太阳能电池板的底部设有支撑板，支撑板上设有控制太阳能电池板转动的旋转驱动机构。
上述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，所述光敏电阻数量为四组，分别为第一光敏电阻，第二光敏电阻，第三光敏电阻以及第四光敏电阻，四个光敏电阻分别设置在太阳能电池板的四个侧面上。
上述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，所述第一光敏电阻和第三光敏电阻在太阳能电池板上相互对称，第二光敏电阻和第四光敏电阻在太阳能电池板上相互对称，太阳能电池板上位于四个光敏电阻的一侧均设有遮光板。
上述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，第一光敏电阻向光时第三光敏电阻被遮光板遮挡，第三光敏电阻向光时第一光敏电阻被遮光板遮挡，第二光敏电阻向光时第四光敏电阻被遮光板遮挡，第四光敏电阻向光时第二光敏电阻被遮光板遮挡。
上述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，所述旋转驱动机构包括设置在支撑板上的第一步进电机和第二步进电机，太阳能电池板上位于第一光敏电阻和第三光敏电阻的下方均设有第一传送滑轮，两个第一传送滑轮通过传送带与第一步进电机连接，太阳能电池板上位于第二光敏电阻和第四光敏电阻的下方均设有第二传送滑轮，两个第二传送滑轮通过传送带与第二步进电机连接。
上述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，所述第一步进电机和第二步进电机在支撑板上的安装位置相互垂直，第一步进电机和第二步进电机通过驱动模块连接所述A/D转换控制模块。
上述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，所述支撑板的底部设有支撑柱，支撑柱的底部设有底座，所述A/D转换控制模块安装在底座内，支撑柱的端部呈球形，支撑柱的端部穿过支撑板与所述太阳能电池板铰接，支撑板固定在支撑柱上。
上述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，所述A/D转换控制模块型号为LPC1788。
本发明的有益效果为：该装置通过两个对称的光敏电阻感应到不同的光照强度，光敏电阻连接的光敏电阻电路输出电压就不相同，经过A/D转换控制模块所得数值不同，两数做减法运算，电压差值的正负控制步进电机的转向，从而带动太阳能电池板转动，直到两个对称的光敏电阻感应到的光照强度相同为止，太阳能电池板的转动角度达到了自动化调整，对太阳位置跟踪精度高，结构简单，成本较低，能够大幅提高固定光伏转换效率和移动光伏转换效率的太阳能追踪装置，可推广应用在车载光伏系统和航海光伏系统中。
附图说明
图1是本发明所述的全自动太阳追踪系统总体结构示意图。
图2为本发明太阳能电池板的背面示意图。
图3是本发明所述的全自动太阳能追踪系统结构框图。
图4是本发明所述的全自动太阳能追踪系统控制流程图。
具体实施方式
如图1至图4所示，一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，包括太阳能电池板1，太阳能电池板1上设有多组光敏电阻，光敏电阻通过光敏电阻电路连接A/D转换控制模块6，太阳能电池板1的底部设有支撑板7，支撑板2上设有控制太阳能电池板1转动的旋转驱动机构。
本发明中，太阳能电池板1呈方形，因此，光敏电阻数量为四组，分别为第一光敏电阻2，第二光敏电阻3，第三光敏电阻4以及第四光敏电阻5，四个光敏电阻分别设置在太阳能电池板1的四个侧面上，第一光敏电阻2通过光敏电阻电路U2连接A/D转换控制模块6，第二光敏电阻3通过光敏电阻电路U3连接A/D转换控制模块6，第三光敏电阻4通过光敏电阻电路U4连接A/D转换控制模块6，第四光敏电阻5通过光敏电阻电路U5连接A/D转换控制模块6，A/D转换控制模块6型号为LPC1788。
其中，第一光敏电阻2和第三光敏电阻4在太阳能电池板1上相互对称，第二光敏电阻3和第四光敏电阻5在太阳能电池板1上相互对称，太阳能电池板上位于四个光敏电阻的一侧均设有遮光板8。第一光敏电阻2向光时第三光敏电阻4被遮光板遮挡，第三光敏电阻4向光时第一光敏电阻2被遮光板遮挡，第二光敏电阻3向光时第四光敏电阻5被遮光板遮挡，第四光敏电阻5向光时第二光敏电阻3被遮光板遮挡。
进一步，旋转驱动机构包括设置在支撑板7上的第一步进电机9和第二步进电机10，太阳能电池板1上位于第一光敏电阻2和第三光敏电阻4的下方均设有第一传送滑轮11，两个第一传送滑轮11通过传送带12与第一步进电机9连接，太阳能电池板1上位于第二光敏电阻3和第四光敏电阻5的下方均设有第二传送滑轮13，两个第二传送滑轮13通过传送带12与第二步进电机10连接，第一步进电机9和第二步进电机10在支撑板7上的安装位置相互垂直，第一步进电机9和第二步进电机10通过驱动模块连接所述A/D转换控制模块6。
本发明中，支撑板7的底部设有支撑柱14，支撑柱14的底部设有底座15，A/D转换控制模块6安装在底座15内，支撑柱14的端部呈球形，支撑柱14的端部穿过支撑板7与太阳能电池板1铰接，支撑板7固定在支撑柱14上。
光敏电阻电路U2、U3、U4、U5中对应光敏电阻阻值随太阳光照强度的改变发生变化，光敏电阻电路U2、U3、U4、U5输出变化的电压信号到A/D转换控制模块6，进行A/D转换和电压比较，电压比较结果输入到驱动模块，驱动模块控制第一步进电机9和第二步进电机10的转动方向，第一步进电机9和第二步进电机10转动带动传送带12拉动太阳能电池板1转动进行对太阳方位的追踪，使太阳能电池板1的正面与太阳光处于垂直状态。
进一步详细描述如下：光敏电阻电路U2、U3、U4、U5中每个光敏电阻的前面都有面积为2cm²的遮光板8。当第一光敏电阻2和第三光敏电阻4被遮光板8遮挡的光强不同时，第一光敏电阻2和第三光敏电阻4的电阻发生变化，光敏电阻电路U2、U4输出电压就不相同，经过A/D转换控制模块6转换所得数值不同，两数做减法运算，差值的正负控制第一步进电机9的转向，从而带动太阳能电池板1转动，直至第一光敏电阻2和第三光敏电阻4接收的光能相同时，光敏电阻电路U2、U4输出电压也趋于相同，控制第一步进电机9的电压差趋于零，第一步进电机9停止转动；当第二光敏电阻3和第四光敏电阻5被遮光板8挡住的光线不一样时，第一光敏电阻3和第三光敏电阻5的电阻发生变化，光敏电阻电路U3、U5输出电压就不相同，经过A/D转换控制模块6转换所得数值不同，两数做减法运算，差值的正负控制第二步进电机10的转向，从而带动太阳能电池板1转动，直至第一光敏电阻3和第三光敏电阻5接收的光能相同时，光敏电阻电路U3、U5输出电压也趋于相同，控制第二步进电机10的电压差趋于零，第二步进电机10停止转动；此时，完成一次对太阳位置的跟踪。第一步进电机9和第二步进电机10在支撑板7上的安装位置相互垂直，第一步进电机9和第二步进电机10分别控制太阳能电池板1在两个不同的周面内完成角度转向。
该装置通过两个对称的光敏电阻感应到不同的光照强度，光敏电阻连接的光敏电阻电路输出电压就不相同，经过A/D转换控制模块所得数值不同，两数做减法运算，电压差值的正负控制步进电机的转向，从而带动太阳能电池板转动，直到两个对称的光敏电阻感应到的光照强度相同为止，太阳能电池板的转动角度达到了自动化调整，对太阳位置跟踪精度高，结构简单，成本较低，能够大幅提高固定光伏转换效率和移动光伏转换效率的太阳能追踪装置，可推广应用在车载光伏系统和航海光伏系统中。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，包括太阳能电池板，太阳能电池板上设有多组光敏电阻，其特征在于，光敏电阻通过光敏电阻电路连接A/D转换控制模块，太阳能电池板的底部设有支撑板，支撑板上设有控制太阳能电池板转动的旋转驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，其特征在于，所述光敏电阻数量为四组，分别为第一光敏电阻，第二光敏电阻，第三光敏电阻以及第四光敏电阻，四个光敏电阻分别设置在太阳能电池板的四个侧面上。
3.根据权利要求2所述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，其特征在于，所述第一光敏电阻和第三光敏电阻在太阳能电池板上相互对称，第二光敏电阻和第四光敏电阻在太阳能电池板上相互对称，太阳能电池板上位于四个光敏电阻的一侧均设有遮光板。
4.根据权利要求3所述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，其特征在于，第一光敏电阻向光时第三光敏电阻被遮光板遮挡，第三光敏电阻向光时第一光敏电阻被遮光板遮挡，第二光敏电阻向光时第四光敏电阻被遮光板遮挡，第四光敏电阻向光时第二光敏电阻被遮光板遮挡。
5.根据权利要求4所述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括设置在支撑板上的第一步进电机和第二步进电机，太阳能电池板上位于第一光敏电阻和第三光敏电阻的下方均设有第一传送滑轮，两个第一传送滑轮通过传送带与第一步进电机连接，太阳能电池板上位于第二光敏电阻和第四光敏电阻的下方均设有第二传送滑轮，两个第二传送滑轮通过传送带与第二步进电机连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，其特征在于，所述第一步进电机和第二步进电机在支撑板上的安装位置相互垂直，第一步进电机和第二步进电机通过驱动模块连接所述A/D转换控制模块。
7.根据权利要求5所述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，其特征在于，所述支撑板的底部设有支撑柱，支撑柱的底部设有底座，所述A/D转换控制模块安装在底座内，支撑柱的端部呈球形，支撑柱的端部穿过支撑板与所述太阳能电池板铰接，支撑板固定在支撑柱上。
8.根据权利要求5所述的一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置，其特征在于，所述A/D转换控制模块型号为LPC1788。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810296922.XA CN108196595A (zh) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | 一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810296922.XA CN108196595A (zh) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | 一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108196595A true CN108196595A (zh) | 2018-06-22 |
Family
ID=62596652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810296922.XA Pending CN108196595A (zh) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | 一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108196595A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109062266A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 东华理工大学 | 一种太阳能公交车载分布式光伏自动跟踪装置 |
| CN109308079A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-02-05 | 中冶华天南京工程技术有限公司 | 一种遮阳式太阳能电池板支架角度自动调整系统 |
| CN110007693A (zh) * | 2019-02-03 | 2019-07-12 | 浙江工业大学 | 一种太阳能随动装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103513662A (zh) * | 2013-09-24 | 2014-01-15 | 青岛科技大学 | 一种太阳光自动跟踪系统 |
| US20140014157A1 (en) * | 2012-07-15 | 2014-01-16 | Tsung Chieh LEE | Solar tracking system using cross-divider shade board and sensor solar panels |
| CN205545108U (zh) * | 2016-04-27 | 2016-08-31 | 厦门兴恒隆股份有限公司 | 一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备 |
| CN206962759U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-02-02 | 重庆经贸职业学院 | 用于聚光太阳能组件的日晷式太阳定位跟踪检测装置 |
| CN208061031U (zh) * | 2018-04-04 | 2018-11-06 | 东华理工大学 | 一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置 |
-
2018
- 2018-04-04 CN CN201810296922.XA patent/CN108196595A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140014157A1 (en) * | 2012-07-15 | 2014-01-16 | Tsung Chieh LEE | Solar tracking system using cross-divider shade board and sensor solar panels |
| CN103513662A (zh) * | 2013-09-24 | 2014-01-15 | 青岛科技大学 | 一种太阳光自动跟踪系统 |
| CN205545108U (zh) * | 2016-04-27 | 2016-08-31 | 厦门兴恒隆股份有限公司 | 一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备 |
| CN206962759U (zh) * | 2017-06-29 | 2018-02-02 | 重庆经贸职业学院 | 用于聚光太阳能组件的日晷式太阳定位跟踪检测装置 |
| CN208061031U (zh) * | 2018-04-04 | 2018-11-06 | 东华理工大学 | 一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 丁健;王俊;: "光伏电池板跟踪系统的设计" * |
| 张鹏;王兴君;王松林;: "光线自动跟踪在太阳能光伏系统中的应用" * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109308079A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-02-05 | 中冶华天南京工程技术有限公司 | 一种遮阳式太阳能电池板支架角度自动调整系统 |
| CN109062266A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 东华理工大学 | 一种太阳能公交车载分布式光伏自动跟踪装置 |
| CN110007693A (zh) * | 2019-02-03 | 2019-07-12 | 浙江工业大学 | 一种太阳能随动装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108196595A (zh) | 一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置 | |
| CN201594798U (zh) | 太阳光线自动跟踪装置 | |
| CN208061031U (zh) | 一种基于遮光效应的移动太阳能跟踪装置 | |
| CN104595841A (zh) | 一种太阳光直接照明系统及其控制方法 | |
| CN110608407A (zh) | 一种用于智慧城市的便于调节的风光互补路灯 | |
| CN105094156A (zh) | 一种杯型分布式光伏发电自跟踪系统及控制方法 | |
| CN108036271A (zh) | 一种太阳跟踪装置及具有其的光纤阳光照明系统 | |
| RU2381426C2 (ru) | Поворотное устройство для солнечного энергомодуля | |
| CN103904987A (zh) | 一种二自由度太阳能跟踪装置 | |
| CN208707576U (zh) | 一种高低架构式追光光伏板支架 | |
| CN210405187U (zh) | 太阳能利用装置 | |
| CN106094894B (zh) | 太阳能跟踪互联三轴双柱机器人 | |
| CN201837898U (zh) | 太阳能自动跟踪装置 | |
| CN201956933U (zh) | 太阳光双轴跟踪装置 | |
| CN102541073A (zh) | 太阳光双轴跟踪装置 | |
| CN205942450U (zh) | 一种自动追光装置 | |
| CN105573351A (zh) | 一种带精确转动控制装置的灯具光伏组件支架 | |
| CN101995887B (zh) | 蜂窝式阳光跟随控制系统 | |
| CN105698124A (zh) | 一种隧道口太阳光精准照明系统 | |
| CN202394123U (zh) | 一种太阳跟踪定向反光镜的控制系统 | |
| CN205142101U (zh) | 一种带光检测的太阳能板 | |
| CN107368101A (zh) | 一种基于追日传感器的定日镜装置及工作方法 | |
| CN208673154U (zh) | 一种太阳能公交车载分布式光伏自动跟踪装置 | |
| CN207410294U (zh) | 带反光板的太阳能发电装置 | |
| CN102111091B (zh) | 太阳能发电树及控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180622 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |