CN109917821A - 一种自适应全自动双轴太阳能追踪系统 - Google Patents
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Abstract
一种自适应全自动双轴太阳能追踪系统。太阳光的角度跟踪是需要精密的测算及精密的控制。而太阳能跟踪器需要长时间的在气候恶劣的野外使用。采用高可靠低成本的控制系统及结构和材料是实现本系统高可靠性的前提。步进马达及高耐磨材料技术的发展，得以系统可以在零下45度及高温60度以上的环境中长时间可靠的使用。而环形驱动可将过重的光伏板或反射镜分解到环形支架上，再结合精密的机械传动机构实现跟踪器与太阳光的角度自动调整。以实现太阳光的最大利用。并可以充分利用太阳光实现各种应用。比如光转换成电、光转换成热。从而实现无穷无尽的太阳能资源利用，为社会做出贡献。
Description
技术领域
一种自适应双轴自动追踪太阳光系统，涉及太阳光直接辐射光及散射光跟踪系统，是全自动实现太阳光的自动跟踪系统。
背景技术
太阳光的角度跟踪是需要精密的测算及精密的控制。而太阳能跟踪器需要长时间的在气候恶劣的野外使用。采用高可靠低成本的控制系统及结构和材料是实现本系统高可靠性的前提。步进马达及高耐磨材料技术的发展，得以系统可以在零下45度及高温60度以上的环境中长时间可靠的使用。而环形驱动可将过重的光伏板或反射镜分解到环形支架上，再结合精密的机械传动机构实现跟踪器与太阳光的角度自动调整。以实现太阳光的最大利用。并可以充分利用太阳光实现各种应用。比如光转换成电、光转换成热。从而实现无穷无尽的太阳能资源利用，为社会做出贡献。
发明内容
本发明的目的是提供“一种自适应全自动双轴太阳能追踪系统”。它解决了跟踪器由于环境变化或非人为位移，而使太阳光无法照射到光伏电池板或太阳光反射镜上。本装置增加了一个自适应角度调整器如图1中的3，对出现的固定跟踪器产生位移后进行全自动校准，可以全自动调整到和太阳光最有效的位置，使光伏电池板或反射镜时刻保持和太阳光的最佳角度状态。
本发明的目的是提供一种“自适应全自动跟踪技术”，解决繁复的人工调节跟踪器方式。对大面积的使用太阳光跟踪器环境提供简单自动的调节方法。比如太阳能光热发电系统，必须使用直接辐射光才能实现光的最大利用。
附图说明
图1是跟踪器的结构图。
图2是系统框图。
实施方式 。
下面结合附图和实施对本发明进一步说明。
本装置通过步进马达7和12，分别控制光伏板或反射镜的位置及角度，实现太阳光的直接照射，以实现最大辐射。步进马达7是控制水平角度，步进马达12是控制光伏板或反射镜的角度。
本装置10是台风限位器，当环境风力超过一定值时，此限位器将调整光伏板或反射镜处于与地面平行位置，使受风力影响最小，保护装置不受破会
本装置14是和步进马达12相连的丝杆，根据步进马达12的转动角度，来控制丝杆的进程，使光伏板或反射镜的角度处于最佳角状态。
本装置通过步进马达7带动齿轮8驱动水平主驱动轮9，使光伏板或反射镜处于最佳水平角度。从动轮2是配合主驱动轮，它是跟随主驱动轮惯性走动。分散光伏电池板或反射镜在环形导轨的重量；本装置有两个从动轮，支撑光伏板或反射镜的底部。
本装置环形导轨6是本发明的创新点，它使跟踪器的结构简单化。传统的平行位移使用一个独立的轴进行支撑和旋转。轴的受力大；成本高；使用寿命短，维护频繁。这对于成千上万的跟踪器来说，维护是一个巨大工程。
本装置18是光传感器，以便获得最佳的光照数据来控制光伏板或反射镜的角度，使其处于最佳倾角状态。
本装置17是定位传感器，主要用于反射镜和需要照射的物体间最佳反射光。如本装置与光热发电塔式集热器的固定反射角。
本系统图2是实现图1所需要功能的软件及控制部分的框图。通过通讯模块把每个追踪器都连成网络，并可以在后台清晰的了解到每个追踪器的工作状态。实现全系统的自动化控制和监控。并且可以联网实现远程电站的监控。
Claims (4)
1.一种由传感器、微处理器及步进电机组成的环形结构双轴自动追踪太阳光系统；该系统由光传感器、角度传感器、步进电机以及微处理器控制电路和软件组成；完成对图1机械运动功能的实现。
2.如权利要求1所述的机械运动功能是跟踪器使用环形结构旋转移动时，如图1主驱动轮9带动从动轮2运转，它们是一个天长日久运动部件，所使用的材料是一种高耐磨胶轮与不锈钢材料接触滑动，胶轮在不锈钢轨道上运动；避免使用齿轮、轴承、螺杆等需要周期维护并要添加润滑剂的材料在轨道上运动，减少了维护周期。
3.如权利要求1所述的图1光传感器18，是给单片机处理器提供光照射角度的数据来自动调整追踪器的角度，以便使光伏板或反射镜始终保持最佳角度，使照在光伏板或反射镜的光是最大效率。
4.如权利要求1所述的机械运动核心是环形轨道6的创新设计，它是用圆形结构来分解光伏板或反射镜的重量，并可以使用很小马力的步进马达7和12来驱动较重的光伏板或反射镜。
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