CN201091064Y - 追日发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种追日发电装置，其改进了感测单元与太阳能电池的取旋光性及设有太阳轨迹仿真单元。本实用新型公开的追日发电装置的感测单元设有方向性取光体，太阳能电池设有聚光装置，且追日发电装置本身设有太阳轨迹仿真单元。这样，本实用新型的追日发电装置可更加准确追踪太阳位置及聚焦更多太阳光于太阳能电池，使太阳能电池可吸收更多太阳光转换更多电量。

Description

追日发电装置
技术领域
本发明涉及一种太阳能发电装置，尤其涉及一种改进感测单元与太阳能电池的取旋光性及设有太阳轨迹仿真单元的追日发电装置。
背景技术
目前由于全球的石化燃料已逐渐枯竭，因此人们积极开发替代能源，如太阳能发电、风力发电及水力发电等。其中以太阳能发电最为人们所重视，太阳能发电主要是以太阳能板面对太阳，使太阳能电池吸收太阳光再转换成电能。而为使太阳能板能一直面对太阳，人们便对太阳板再加装追日装置，使太阳能板能时时刻刻面对太阳。现有的追日装置主要是以光敏电阻追踪太阳光，然而，光敏电阻感测误差较大，且现有追日装置无法判断光源性质及太阳初现位置。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种追日发电装置。
为实现上述目的，本发明公开了一种追日发电装置，其包含：一追日单元，其具有一盘体，该盘体的一面设有四个以上且为偶数的感测单元及多个太阳能电池，该些感测单元两两在一直线，该些直线交叉于一中心且均分360度圆心角，该些感测单元两两以该中心为中点，该些感测单元分别具有一太阳能电池传感器或一光敏二极管传感器；一传动单元，其一端设于该盘体的另一面，另一端设于一底座；以及一控制单元，其通过一太阳光感测电路接收该追日单元所产生的讯号，再通过一传动单元电路控制该传动单元改变该追日单元的追日角度。这样，本发明的追日发电装置可以更准确追踪太阳位置及聚焦更多太阳光于太阳能电池，使太阳能电池可吸收更多太阳光转换更多电量。
本发明通过改进感测单元与太阳能电池的取旋光性及设置太阳轨迹仿真单元，使感测单元能提高取光的准确性，进而达到更准确追踪太阳位置及聚焦更多太阳光于太阳能电池，使太阳能电池可吸收更多太阳光转换更多电量。
附图说明
图1为本发明优选具体实施例的示意图。
图2为本发明优选具体实施例的聚光装置的示意图。
图3为本发明优选具体实施例的感测单元与聚光装置的示意图。
图4为本发明优选具体实施例的传动单元的示意图一。
图5为本发明优选具体实施例的传动单元的示意图二。
图6为本发明优选具体实施例的传动单元的示意图三。
【主要组件符号说明】
1    追日单元                  11   盘体                12   感测单元
121  传感器                    125  方向性取光体        1251 斜面开口
13   太阳能电池                131  旋转座体            132  聚光镜
133  圆筒体                    2    传动单元            21   半圆齿轮
211  第一步进马达              212  第一驱动齿轮        22   齿轮
221  第二步进马达              222  第二驱动齿轮        23   支撑架
24   驱动缸体                  241  伸缩杆              242  第一万向接头
243  连接杆                    244  第二万向接头        25   支撑架
251  支撑杆                    252  万向接头            26   泵
3    底座                      4    控制单元            41   89C51芯片
5    太阳光感测电路            6    传动单元电路        7    太阳轨迹仿真单元
71   现场可程序化逻辑门阵列    72   数字讯号处理器
73   内存                      8    输入单元            81   全球定位系统
82   键盘                      9    显示器
具体实施方式
为充分了解本发明的目的、特征及效果，兹通过下述具体的实施例，并配合附图，对本发明做进一步详细说明，说明如后：
图1为本发明优选具体实施例的示意图，如图所示，本发明公开的追日发电装置包含一追日单元1、一传动单元2、一控制单元4、一太阳轨迹仿真单元7及一输入单元8。其中，追日单元1具有一盘体11，该盘体11的一面设有四个感测单元12及多个太阳能电池13，该些感测单元12两两在一直线，该些直线交叉于一中心且均分360度圆心角，该些感测单元1 2两两以该中心为中点，该些感测单元12分别具有一太阳能电池传感器(或一光敏二极管传感器)121，直接利用太阳能电池作为传感器可节省成本；传动单元2一端设于该盘体11的另一面，另一端设于一底座3；控制单元4具有一89C51芯片41，该89C51芯片41通过一太阳光感测电路5接收该追日单元1所产生的讯号，再通过一传动单元电路6控制该传动单元2改变该追日单元1的追日角度；太阳轨迹仿真单元7具有一现场可程序化逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)71、一数字讯号处理器(Digital Signal Processor，DSP)72及一内存73，该FPGA71与该89C51芯片41连接，该DSP72及该内存73与该FPGA71连接以模拟太阳轨迹；输入单元8具有一全球定位系统(GlobalPosition System，GPS)81(或一键盘82)，该GPS81(或该键盘82)输入该追日发电装置的所在位置至该89C51芯片41，再通过连接该89C51芯片41的一显示器9显示输入讯息。
当本发明的追日发电装置启动时，一方向上两两相对的太阳能电池传感器(或光敏二极管传感器)121吸收太阳能转换成电压(或电流)，该些电压(或电流)讯号经由该太阳光感测电路5传送至该89C51芯片41，该89C51芯片41若判断该些电压(或电流)讯号不同时，再通过该传动单元电路6控制该传动单元2改变该追日单元1于该方向的追日角度，直至该些电压(或电流)讯号相同，另一方向追日角度的调整亦是以同样原理作动，最后使该追日单元1准确面对太阳，使太阳能电池13可吸收最大量的太阳光。
太阳轨迹仿真单元7主要是辅助追日发电装置追踪太阳轨迹，太阳轨迹仿真单元7通过该GPS81(或该键盘82)输入该追日发电装置之所在位置至该89C51芯片41，该89C51芯片41再将所在位置传送至太阳轨迹仿真单元7的该内存73，由该FPGA71依该内存73所存之位置作逻辑运算，并由DSP72辅助及加速运算，之后将运算后所得的太阳轨迹回传至该89C51芯片41以辅助调整追日角度。当清晨太阳未出现时，太阳轨迹仿真单元7可预测太阳初现位置，预先将该追日单元1调整至该位置以准备后续的追日动作。另外，在追日发电装置追日的过程中，若有其它光源存在，太阳轨迹仿真单元7亦可辅助追日发电装置追踪正确的光源。
图2为本发明优选具体实施例的聚光装置的示意图，如图所示，该太阳能电池13可更设有一聚光镜132、一圆筒体133及一旋转座体131，该旋转座体131为铝制，其螺入铝制盘体11，该太阳能电池13设于该旋转座体131，该圆筒体133的一端设于该盘体11的一面且包围该太阳能电池13，该聚光镜132设于该圆筒体133的另一端。具螺纹之该旋转座体131可通过旋转调整高低，使该太阳能电池13可调整至最佳的聚光位置，以获得最佳的发电效率。
图3为本发明优选具体实施例的感测单元与聚光装置的示意图，如图所示，该些感测单元12分别可更具有一方向性取光体125，该方向性取光体125的一端具有一斜面开口1251，该方向性取光体125的另一端设于该盘体11的一面且包围该太阳能电池传感器(或该光敏二极管传感器)121，两两相对的该些方向性取光体125的该些斜面开口1251相互背对。当两两相对的该些太阳能电池传感器(或该些光敏二极管传感器)121所感测到的电压(或电流)差异小时，相互背对的该些斜面开口1251的设计可使该差异变大，亦或使该些太阳能电池传感器(或该些光敏二极管传感器)121更敏感感测电压(或电流)的差异，进而使该追日单元1可调整至更正确的追日角度，使太阳能电池13可吸收最大量的太阳光。
图4为本发明优选具体实施例的传动单元的示意图一，如图所示，该传动单元2可具有一第一步进马达211、一第二步进马达221、一半圆齿轮21、一支撑架23及一齿轮22，该盘体11的另一面垂直设置有该半圆齿轮21，该支撑架23的一端枢设于该半圆齿轮21的一面，该第一步进马达211设于该支撑架23并驱动一第一驱动齿轮212带动该半圆齿轮21改变该追日单元1的水平角度，该支撑架23的另一端设于该齿轮22中心，该齿轮22中心枢设于该底座3的一面，该第二步进马达221设于该底座3并驱动一第二驱动齿轮222带动该齿轮22改变该追日单元1的圆周角度。
图5为本发明优选具体实施例的传动单元的示意图二，如图所示，该传动单元2另外可具有四驱动缸体24，该些驱动缸体24可为油压缸或气压缸，并可由泵26驱动，该些驱动缸体24设于该底座3以平均分担该追日单元1的重量，该些驱动缸体24分别具有一伸缩杆241及一第一万向接头242，该伸缩杆241的一端伸缩于该驱动缸体24中，该第一万向接头242连接该盘体11之另一面及该伸缩杆241的另一端，通过该些伸缩杆241的伸缩，可调整该追日单元1的追日角度。另外，该传动单元2可再具有一支撑架25，该支撑架25设于该底座3支撑该追日单元1的中心以分担该追日单元1的重量，该支撑架25具有一支撑杆251及一万向接头252，该支撑杆251的一端设于该底座3，该万向接头252连接该支撑杆251的另一端及该盘体11的另一面。
图6为本发明优选具体实施例的传动单元的示意图三，如图所示，该传动单元2另外可具有四驱动缸体24，该些驱动缸体24可为油压缸或气压缸，并可由泵26驱动，该些驱动缸体24设于该底座3以平均分担该追日单元1的重量，该些驱动缸体24分别具有一伸缩杆241、一连接杆243、一第一万向接头242及一第二万向接头244，该伸缩杆241的一端伸缩于该驱动缸体24中，该第一万向接头242连接该伸缩杆241的另一端及该连接杆243的一端，该第二万向接头244连接该连接杆243的另一端及该盘体11的另一面，通过该些伸缩杆241的伸缩及该些连接杆243的调整，该追日单元1可调整更大的追日角度。
如上所述，本发明通过改进感测单元的取旋光性及设置太阳轨迹仿真单元，使感测单元提高取光的准确性，进而达到更准确追踪太阳位置及聚焦更多太阳光于太阳能电池，使太阳能电池可吸收更多太阳光转换更多电量的效用。

Claims (13)

1.一种追日发电装置，其特征在于，其包含：
一追日单元，其具有一盘体，该盘体的一面设有四个以上且为偶数的感测单元及多个太阳能电池，该些感测单元两两在一直线，该些直线交叉于一中心且均分360度圆心角，该些感测单元两两以该中心为中点，该些感测单元分别具有一太阳能电池传感器或一光敏二极管传感器；
一传动单元，其一端设于该盘体的另一面，另一端设于一底座；以及
一控制单元，其通过一太阳光感测电路接收该追日单元所产生的讯号，再通过一传动单元电路控制该传动单元改变该追日单元的追日角度。
2.根据权利要求1所述的追日发电装置，其特征在于，该些太阳能电池分别更设有一聚光镜、一圆筒体及一旋转座体，该旋转座体螺入该盘体，该太阳能电池设于该旋转座体，该圆筒体的一端设于该盘体的一面且包围该太阳能电池，该聚光镜设于该圆筒体的另一端。
3.根据权利要求1所述的追日发电装置，其特征在于，该些感测单元分别更具有一方向性取光体，该方向性取光体的一端具有一斜面开口，该方向性取光体的另一端设于该盘体的一面且包围该太阳能电池传感器或该光敏二极管传感器，两两相对的该些方向性取光体的该些斜面开口相互背对。
4.根据权利要求1所述的追日发电装置，其特征在于，该传动单元具有一第一步进马达、一第二步进马达、一半圆齿轮、一支撑架及一齿轮，该盘体的另一面垂直设置有该半圆齿轮，该支撑架的一端枢设于该半圆齿轮的一面，该第一步进马达设于该支撑架并驱动一第一驱动齿轮带动该半圆齿轮改变该追日单元的水平角度，该支撑架的另一端设于该齿轮中心，该齿轮中心枢设于该底座的一面，该第二步进马达设于该底座并驱动一第二驱动齿轮带动该齿轮改变该追日单元的圆周角度。
5.根据权利要求1所述的追日发电装置，其特征在于，该传动单元具有四个以上且为偶数的驱动缸体，该些驱动缸体设于该底座以平均分担该追日单元的重量，该些驱动缸体分别具有一伸缩杆及一第一万向接头，该伸缩杆的一端伸缩于该驱动缸体中，该第一万向接头连接该盘体的另一面及该伸缩杆的另一端。
6.根据权利要求1所述的追日发电装置，其特征在于，该传动单元具有四个以上且为偶数的驱动缸体，该些驱动缸体设于该底座以平均分担该追日单元的重量，该些驱动缸体分别具有一伸缩杆、一连接杆、一第一万向接头及一第二万向接头，该伸缩杆的一端伸缩于该驱动缸体中，该第一万向接头连接该伸缩杆的另一端及该连接杆的一端，该第二万向接头连接该连接杆的另一端及该盘体的另一面。
7.根据权利要求5所述的追日发电装置，其特征在于，该传动单元更具有一支撑架，该支撑架设于该底座支撑该追日单元的中心以分担该追日单元的重量，该支撑架具有一支撑杆及一万向接头，该支撑杆的一端设于该底座，该万向接头连接该该支撑杆的另一端及该盘体的另一面。
8.根据权利要求5或6所述的追日发电装置，其特征在于，该些驱动缸体为油压缸或气压缸。
9.根据权利要求1所述的追日发电装置，其特征在于，该控制单元具有一89C51芯片，该89C51芯片通过该太阳光感测电路接收该追日单元所产生的讯号，再通过该传动单元电路控制该传动单元改变该追日单元的追日角度。
10.根据权利要求9所述的追日发电装置，其特征在于，其进一步包含一太阳轨迹仿真单元，该太阳轨迹仿真单元与该89C51芯片连接以仿真太阳轨迹。
11.根据权利要求10所述的追日发电装置，其特征在于，该太阳轨迹仿真单元具有一现场可程序化逻辑门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)、一数字讯号处理器(Digital Signal Processor，DSP)及一内存，该FPGA与该89C5 1芯片连接，该DSP及该内存与该FPGA连接。
12.根据权利要求11所述的追日发电装置，其特征在于，其进一步包含一输入单元，该输入单元具有一全球定位系统(Global PositionSystem，GPS)或一键盘，该GPS或该键盘输入该追日发电装置的所在位置至该89C51芯片。
13.根据权利要求12所述的追日发电装置，其特征在于，其进一步包含一显示器，该显示器连接该89C51芯片。
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