CN201203037Y - 一种太阳能光源自动跟踪装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光源自动跟踪装置，它包括太阳能采集单元(1)及其支架(4)，所述太阳能采集单元(1)与其支架(4)之间，安装有一个绕垂直轴转动的方向旋转装置(5)和一个绕一根水平轴转动的跟踪旋转装置(6)；所述太阳能采集单元(1)朝阳的面上，安装有感光传感器组(2)，感光传感器组(2)与控制装置(3)电连接，控制装置(3)与方向旋转装置(5)的M1和跟踪旋转装置(6)的M2电连接。本实用新型结构简单合理，最大限度地提高太阳能电池的工作效率。适合于在各种类型的太阳能采集装置如太阳能光伏电池和太阳能热水器等使用。

Description

一种太阳能光源自动跟踪装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能光源自动跟踪装置。
背景技术
太阳能的普及和利用，不仅为人类提供了非常环保的能源，而且为人类节省了大量的物质资源。以太阳能充电器为例，它的出现，为人类太阳提供了方便。但是目前公知的太阳能充电器中的太阳能电池是固定单一的角度，造成太阳能电池吸收和利用太阳能的效率较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种自动对准太阳光源和自动跟踪太阳光源的太阳能光源自动跟踪装置。
本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现：包括太阳能采集单元及其支架，所述太阳能采集单元与其支架之间，安装有一个绕垂直轴转动的方向旋转装置和一个绕水平轴转动的跟踪旋转装置；所述太阳能采集单元朝阳的面上，安装有感光传感器组，感光传感器组与控制装置电连接，控制装置与方向旋转装置的M1和跟踪旋转装置的M2电连接。
所述感光传感器组由五个感光元件A、B、C、D、E组成，其中四个感光元件A、B、C、D固定在由一块地板和两块十字交叉组成的采光栅板的四个象限内，每个象限内安装一个感光元件，采光栅板固定在太阳能采集单元朝阳的面上；另外一个感光元件E直接固定在太阳能采集单元朝阳的面上。
所述控制装置的输入端与五个感光元件A、B、C、D、E及行程开关K1和K2电连接，其输出端为方向旋转装置的M1和跟踪旋转装置的M2；五个感光元件A、B、C、D、E与处理器的输入端之间电连接数字转换单元，行程开关K1和K2与处理器的输入端直接电连接；所述处理器的输出端与方向旋转装置的M1之间，先平行电连接跟踪正转和跟踪反转，跟踪正转和跟踪反转一起与驱动装置电连接，驱动装置与方向旋转装置的M1电连接；所述处理器的输出端与跟踪旋转装置的M2之间，先平行电连接跟踪正转、跟踪反转和回位反转，跟踪正转、跟踪反转和回位反转一起与驱动装置电连接，驱动装置与跟踪旋转装置的M2电连接；所述处理器设置有能够与计算机通讯的接口。
所述感光传感器组的五个感光元件A、B、C、D、E采用光敏电阻，或者光敏二极管，或者其它光伏元件。
所述处理器12采用89S52单片机芯片。
与现有技术相比，本实用新型结构简单合理，最大限度地提高了太阳能电池的工作效率。适合于在各种类型的太阳能采集装置如太阳能光伏电池和太阳能热水器等使用。
附图说明
图1为本实用新型一实施例结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1控制装置的电气原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
参照附图，本实用新型包括太阳能采集单元1及其支架4，所述太阳能采集单元1与其支架4之间，安装有一个绕垂直轴转动的方向旋转装置5和一个绕一根水平轴转动的跟踪旋转装置6；所述太阳能采集单元1朝阳的面上，安装有感光传感器组2，感光传感器组2与控制装置3电连接，控制装置3与方向旋转装置5的M1和跟踪旋转装置6的M2电连接。
所述感光传感器组2由五个感光元件A、B、C、D、E组成，其中四个感光元件A、B、C、D固定在由一块地板和两块十字交叉组成的采光栅板7的四个象限内，每个象限内安装一个感光元件，采光栅板7固定在太阳能采集单元1朝阳的面上；另外一个感光元件E直接固定在太阳能采集单元1朝阳的面上。
所述控制装置3的输入端电连接五个感光元件A、B、C、D、E和行程开关K1和K2，其输出端为方向旋转装置5的M1和跟踪旋转装置6的M2；五个感光元件A、B、C、D、E与处理器12的输入端之间电连接数字转换单元11，行程开关K1和K2与处理器12的输入端直接电连接；所述处理器12的输出端与方向旋转装置5的M1之间，先平行电连接跟踪正转13和跟踪反转14，跟踪正转13和跟踪反转14一起与驱动装置16电连接，驱动装置16与方向旋转装置5的M1电连接；所述处理器12的输出端与跟踪旋转装置6的M2之间，先平行电连接跟踪正转13、跟踪反转14和回位反转15，跟踪正转13、跟踪反转14和回位反转15一起与驱动装置16电连接，驱动装置16与跟踪旋转装置6的M2电连接；所述处理器12设置有能够与计算机通讯的接口17。接口17连接计算机后可以对控制装置3进行设置和调试。处理器12采用89S52单片机芯片。感光传感器组2的五个感光元件A、B、C、D、E采用光敏电阻，或者光敏二极管，或者其它光伏元件。
坐标设置：太阳能采集单元1为水平布置，太阳能采集单元1的垂直轴为Z轴，与感光元件A、B连线平行的为X轴。本装置只涉及到X、Z轴。
首先转动调整的是绕Z轴的旋转，将东南西北方向对准，通过方向旋转装置5的M1正反转实现。只要采光栅板7内感光元件A、B的连线或者感光元件C、D的连线没有与南北轴平行，阳光照射到采光栅板7后有的象限处于阴影之下，四个象限的光照强度就出现差别，这一差别就驱动方向旋转装置5的M1朝光线强的方向旋转，一旦采光栅板7内感光元件A、B的连线或者感光元件C、D的连线与南北轴平行，方向旋转装置5的M1停止转动。
其次转动调整的是绕X轴的旋转，跟踪太阳光源旋转。通过跟踪旋转装置6的M2正反转实现。只要采光栅板7没有对准太阳的光源，阳光照射到采光栅板7后有的象限处于阴影之下，四个象限的光照强度就出现差别，这一差别就跟踪旋转装置6的M2朝光线强的方向旋转，一旦采光栅板7内感光元件A、C的光强相等或者感光元件B、D的光强相等，跟踪旋转装置6的M2停止转动。
感光元件E的光强低于某一设定值时，给出一个信号驱动跟踪旋转装置6的M2回位反转面向东方，碰到行程开关K2后本装置处于睡眠状态，第二天感光元件E获得设定的光强后，本装置被唤醒，重复前一天的工作。
如果感光元件E的光强还没有低于某一设定值，但已经碰到行程开关K1，此时，行程开关K1给出一个信号驱动跟踪旋转装置6的M2回位反转面向东方，碰到行程开关K2后本装置处于睡眠状态，第二天感光元件E获得设定的光强后，本装置被唤醒，重复前一天的工作。

Claims (6)

1.一种太阳能光源自动跟踪装置，包括太阳能采集单元(1)及其支架(4)，其特征在于：所述太阳能采集单元(1)与其支架(4)之间，安装有一个绕垂直轴转动的方向旋转装置(5)和一个绕一根水平轴转动的跟踪旋转装置(6)；所述太阳能采集单元(1)朝阳的面上，安装有感光传感器组(2)，感光传感器组(2)与控制装置(3)电连接，控制装置(3)与方向旋转装置(5)的M1和跟踪旋转装置(6)的M2电连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光源自动跟踪装置，其特征在于：所述感光传感器组(2)由五个感光元件A、B、C、D、E组成，其中四个感光元件A、B、C、D固定在由一块地板和两块十字交叉组成的采光栅板(7)的四个象限内，每个象限内安装一个感光元件，采光栅板(7)固定在太阳能采集单元(1)朝阳的面上；另外一个感光元件E直接固定在太阳能采集单元(1)朝阳的面上。
3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能光源自动跟踪装置，其特征在于：所述控制装置(3)的输入端电连接五个感光元件A、B、C、D、E和行程开关K1和K2，其输出端为方向旋转装置(5)的M1和跟踪旋转装置(6)的M2；五个感光元件A、B、C、D、E与处理器(12)的输入端之间电连接数字转换单元(11)，行程开关K1和K2与处理器(12)的输入端直接电连接；所述处理器(12)的输出端与方向旋转装置(5)的M1之间，先平行电连接跟踪正转(13)和跟踪反转(14)，跟踪正转(13)和跟踪反转(14)一起与驱动装置(16)电连接，驱动装置(16)与方向旋转装置(5)的M1电连接；所述处理器(12)的输出端与跟踪旋转装置(6)的M2之间，先平行电连接跟踪正转(13)、跟踪反转(14)和回位反转(15)，跟踪正转(13)、跟踪反转(14)和回位反转(15)一起与驱动装置(16)电连接，驱动装置(16)与跟踪旋转装置(6)的M2电连接；所述处理器(12)设置有能够与计算机通讯的接口(17)。
4.根据权利要求1或2所述的一种太阳能光源自动跟踪装置，其特征在于：所述感光传感器组(2)的五个感光元件A、B、C、D、E采用光敏电阻，或者光敏二极管，或者光伏元件。
5.根据权利要求3所述的一种太阳能光源自动跟踪装置，其特征在于：所述感光传感器组(2)的五个感光元件A、B、C、D、E采用光敏电阻，或者光敏二极管，或者其它光伏元件。
6.根据权利要求3所述的一种太阳能光源自动跟踪装置，其特征在于：所述处理器(12)采用89S52单片机芯片。
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