CN108306607A - 一种自跟踪聚光太阳能供电系统 - Google Patents
一种自跟踪聚光太阳能供电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108306607A CN108306607A CN201711017038.XA CN201711017038A CN108306607A CN 108306607 A CN108306607 A CN 108306607A CN 201711017038 A CN201711017038 A CN 201711017038A CN 108306607 A CN108306607 A CN 108306607A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microcontroller
- power supply
- pillar
- autotracking
- solar panel
- 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.)
- Withdrawn
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
- H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/10—Control of position or direction without using feedback
- G05D3/105—Solar tracker
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
- H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种自跟踪聚光太阳能供电系统，包括底板、支柱、太阳能电池板、转动轴、控制结构、蓄电池；所述支柱设置于底板两侧边缘，所述支柱顶部还设有使转动轴转动的通孔；所述太阳能电池板四周对称设有四块反射铝板；所述蓄电池置于左支柱的右侧底部；所述控制结构包括单片机、光电传感器、步进电动机、涡轮蜗杆箱、限位开关；所述单片机置于两支柱之间空间的中部；所述光电传感器置于左支柱外侧；所述步进电动机置于右支柱右侧底部；所述涡轮蜗杆箱置于右支柱顶端，并与步进电动机连接；所述限位开关置于右支柱和单片机之间。本发明所述供电系统，能够分析光强强度，自动跟踪最强光照，同时具有聚光功能，提高了太阳能的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域，尤其涉及一种自跟踪聚光太阳能供电系统。
背景技术
随着人类生产与生活水平的提高，世界能源消费量大幅度增长。据预测，从目前到2020年世界一次能源消费总量将达到137.49亿吨，并且在过去的40-50年里，能源的消耗很大部分来自矿物燃料。多少次的能源危机使人们意识到，矿物燃料是有限的，人们不得不把关注的重点转移到新能源的开发与利用上来，尤其是太阳能的开发与利用。太阳能在全球能源中占有比例将从目前的1％激增到50％。太阳能可通过光热转换成电能、化学能及热能。但是太阳能转换装置大多都不能保证接受太阳光的太阳能板与太阳光始终垂直，从而降低了单位面积上的太阳能的利用率。
如果有一种有聚光功能的自跟踪太阳能供电系统，将改善目前的问题状况。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种自跟踪聚光太阳能供电系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自跟踪聚光太阳能供电系统，它包括底板、支柱、太阳能电池板、转动轴、控制结构、蓄电池；所述支柱设置在底板纵向中线上，并分别靠近底板两侧边缘，所述支柱顶部还设置有能使转动轴转动的通孔；所述太阳能电池板四周按固定角度对称设置有四块反射铝板；所述转动轴与太阳能电池板背面通过焊接连接；所述蓄电池置于左侧支柱的右侧底部；所述控制结构包括单片机、光电传感器、步进电动机、涡轮蜗杆箱、限位开关；所述单片机置于两个支柱之间空间的中部，并与蓄电池电连接；所述光电传感器设置在左侧支柱的外侧，并与单片机电连接；所述步进电动机设置在右侧支柱右侧底部，并与单片机、蓄电池电连接；所述涡轮蜗杆箱置于右侧支柱顶端，与所述转动轴固定连接，并通过联轴器与步进电动机连接；所述限位开关置于右侧支柱和单片机之间，与单片机电连接。
所述反射铝板太阳光聚集反射到太阳能电池板上,使太阳能电池板接受尽可能多的太阳光强，增加太阳能电池板的入射光强；所述反射铝板与太阳能电池板的固定角度为60°，此时太阳利用率提高了200%。
所述单片机采用时钟及光电传感器双级跟踪，时钟跟踪为粗调，跟踪太阳理论位置，防止光线偏差过大,光电传感器跟踪为细调，跟踪太阳实际位置。所述蓄电池、限位开关、单片机、步进电动器、光电传感器均与底板固定连接。所述底板四角对称设有螺纹孔，便于安装。所述限位开关，当一天的行程走完，到终点限位时，通过终点限位开关，向单片机发出电信号，回到起始限位点，再发出一个信号给单片机，转动充电装置准备好重新开始工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过此太阳能供电系统的控制装置，能够分析光强强度，自动跟踪最强光照，同时具有聚光功能，从而提高了太阳能的利用率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是反射铝板工作原理图。
附图标记说明：1-蓄电池；2-底板；3-支柱；4-太阳能电池板；5-转动轴；6-光电传感器；7-涡轮蜗杆箱；8-联轴器；9-步进电动机；10-限位开关；11-单片机；12-反射铝板。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1、图2所示，一种自跟踪聚光太阳能供电系统，它包括底板2、支柱3、太阳能电池板4、转动轴5、控制结构、蓄电池1；所述支柱3设置在底板2纵向中线上，并分别靠近底板2两侧边缘，所述支柱3顶部还设置有能使转动轴5转动的通孔；所述太阳能电池板四周按固定角度对称设置有四块反射铝板12；所述转动轴5与太阳能电池板4背面通过焊接连接；所述蓄电池1置于左侧支柱3的右侧底部；所述控制结构包括单片机11、光电传感器6、步进电动机9、涡轮蜗杆箱7、限位开关10；所述单片机11置于两个支柱3之间空间的中部，并与蓄电池1电连接；所述光电传感器6设置在左侧支柱3的外侧，并与单片机11电连接；所述步进电动机9设置在右侧支柱3右侧底部，并与单片机11、蓄电池1电连接；所述涡轮蜗杆箱7置于右侧支柱3顶端，与所述转动轴5固定连接，并通过联轴器8与步进电动机9连接；所述限位开关10置于右侧支柱3和单片机11之间，与单片机11电连接。
如图2所示，所述反射铝板12太阳光聚集反射到太阳能电池板4上,使太阳能电池板4接受尽可能多的太阳光强，增加太阳能电池板4的入射光强；所述反射铝板12与太阳能电池板4的固定角度为60°，此时太阳利用率提高了200%。
如图1、图2所示，所述单片机11采用时钟及光电传感器6双级跟踪，时钟跟踪为粗调，跟踪太阳理论位置，防止光线偏差过大,光电传感器6跟踪为细调，跟踪太阳实际位置。所述蓄电池1、限位开关10、单片机11、步进电动器9、光电传感器6均与底板2固定连接。所述底板2四角对称设有螺纹孔，便于安装。所述限位开关10，当一天的行程走完，到终点限位时，通过终点限位开关，向单片机11发出电信号，回到起始限位点，再发出一个信号给单片机11，转动充电装置准备好重新开始工作。
本发明各组件功能及原理：太阳能电池板4，实现充电功能；涡轮蜗杆箱7，实现传动动力、自锁功能，使在步进电动机9不工作时，太阳能电池板4不任意转动；步进电动机9，产生旋转的动力；蓄电池1：储存电能；单片机11及太阳能电池板4，提供步进电动机9转动的信号，控制步进电动机9运行方向和运行步数，及何时运行；限位开关10，通过结合限位开关10，接通单片机11，太阳能电池板4在到底一定位置时会进行特定操作。回到起始限位点，给一个信号给单片机11，转动太阳能电池板4准备好重新开始工作。当一天的行程走完，走到终点限位时，通过终点限位开关，程序暂停。再通过时钟的计时，到第二天的7点，通过控制步进电动8反转，板回到起始限位点，重新开始一天的工作；反射铝板12，将太阳光聚集反射到太阳能电池板4上，使太阳能电池板4接受尽可能多的太阳光强，在一定程度上克服了太阳能量的分散性和太阳光的不均匀性，提高了发电效率。本系统在太阳能电池板4四周布置反光铝板12。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种自跟踪聚光太阳能供电系统，其特征在于：它包括底板（2）、支柱（3）、太阳能电池板（4）、转动轴（5）、控制结构、蓄电池（1）；所述支柱（3）设置在底板（2）纵向中线上，并分别靠近底板（2）两侧边缘，所述支柱（3）顶部还设置有能使转动轴（5）转动的通孔；所述太阳能电池板四周按固定角度对称设置有四块反射铝板（12）；所述转动轴（5）与太阳能电池板（4）背面通过焊接连接；所述蓄电池（1）置于左侧支柱（3）的右侧底部；
所述控制结构包括单片机（11）、光电传感器（6）、步进电动机（9）、涡轮蜗杆箱（7）、限位开关（10）；所述单片机（11）置于两个支柱（3）之间空间的中部，并与蓄电池（1）电连接；所述光电传感器（6）设置在左侧支柱（3）的外侧，并与单片机（11）电连接；所述步进电动机（9）设置在右侧支柱（3）右侧底部，并与单片机（11）、蓄电池（1）电连接；所述涡轮蜗杆箱（7）置于右侧支柱（3）顶端，与所述转动轴（5）固定连接，并通过联轴器（8）与步进电动机（9）连接；所述限位开关（10）置于右侧支柱（3）和单片机（11）之间，与单片机（11）电连接。
2.如权利要求1所述的一种自跟踪聚光太阳能供电系统，其特征在于：所述反射铝板（12）使太阳光聚集反射到太阳能电池板（4）上,从而太阳能电池板（4）就可以接受尽可能多的太阳光强，增加太阳能电池板（4）的入射光强；所述反射铝板（12）与太阳能电池板（4）的固定角度为60°，此时太阳利用率提高了200%。
3.如权利要求1所述的一种自跟踪聚光太阳能供电系统，其特征在于：所述单片机（11）采用时钟及光电传感器（6）双级跟踪，时钟跟踪为粗调，跟踪太阳理论位置，防止光线偏差过大,光电传感器（6）跟踪为细调，跟踪太阳实际位置。
4.如权利要求1所述的一种自跟踪聚光太阳能供电系统，其特征在于：所述蓄电池（1）、限位开关（10）、单片机（11）、步进电动器（9）、光电传感器（6）均与底板（2）固定连接。
5.如权利要求1所述的一种自跟踪聚光太阳能供电系统，其特征在于：所述底板（2）四角对称设有螺纹孔，便于安装。
6.如权利要求1所述的一种自跟踪聚光太阳能供电系统，其特征在于：所述限位开关（10），当一天的行程走完，走到终点限位时，通过终点限位开关，向单片机（11）发出电信号，回到起始限位点，再发出一个信号给单片机（11），转动充电装置准备好重新开始工作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711017038.XA CN108306607A (zh) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | 一种自跟踪聚光太阳能供电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711017038.XA CN108306607A (zh) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | 一种自跟踪聚光太阳能供电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108306607A true CN108306607A (zh) | 2018-07-20 |
Family
ID=62869525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711017038.XA Withdrawn CN108306607A (zh) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | 一种自跟踪聚光太阳能供电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108306607A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108919841A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-11-30 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 一种光电跟踪系统的复合轴控制方法及系统 |
-
2017
- 2017-10-26 CN CN201711017038.XA patent/CN108306607A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108919841A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-11-30 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 一种光电跟踪系统的复合轴控制方法及系统 |
| CN108919841B (zh) * | 2018-08-24 | 2022-03-08 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 一种光电跟踪系统的复合轴控制方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumar et al. | Energy harvesting by piezoelectric sensor array in road using Internet of Things | |
| CN108306607A (zh) | 一种自跟踪聚光太阳能供电系统 | |
| CN202721466U (zh) | 风光互补的新能源汽车充电站 | |
| CN102277985A (zh) | 光伏建筑自发电立体车库 | |
| CN209526673U (zh) | 一种新型风光互补发电装置 | |
| CN207427055U (zh) | 一种自跟踪聚光太阳能供电系统 | |
| CN207543026U (zh) | 一种基于风光互补系统的太阳能光伏发电装置 | |
| CN107634712A (zh) | 一种自跟踪太阳能供电系统 | |
| Rao et al. | ARM based solar tracking system | |
| CN107659254A (zh) | 一种自跟踪的弱光太阳能供电系统 | |
| CN107918408A (zh) | 一种安全高效的小型太阳能发电装置 | |
| CN201414088Y (zh) | 太阳能倍增装置 | |
| CN203233343U (zh) | 高效聚光太阳能光伏电池发电装置 | |
| CN209606851U (zh) | 一种方位跟踪光伏装置及阵列 | |
| CN101893896B (zh) | 一种太阳能板的定时追日装置 | |
| CN201303299Y (zh) | 聚光户用型太阳能发电机 | |
| CN104124711A (zh) | 一种太阳能光伏发电系统 | |
| CN204358600U (zh) | 智能型太阳能路灯 | |
| CN201886352U (zh) | 双模式太阳能板追日装置定时控制器 | |
| CN204372777U (zh) | 多功能太阳能储能路灯 | |
| Wang | Design of electric vehicle charging station based on wind and solar complementary power supply | |
| CN103684229B (zh) | 一种建筑用光伏组件支架及光伏发电系统 | |
| CN202172373U (zh) | 智能集能光伏板装置 | |
| CN201774483U (zh) | 一种用于隧道供电的太阳能发电装置 | |
| CN201032708Y (zh) | 棚式太阳能电站 |
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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180720 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |