CN204009588U - 基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，包括光电板和PLC控制器，光电板上设有光向测量盒，光向测量盒的顶面设有透光孔，光向测量盒的底面内表面设有与光电板表面平行的反光镜，光向测量盒的侧面内表面和顶面内表面分别铺满有感光传感器，感光传感器的信号输出端与PLC控制器的信号输入端相连，光电板底面设有用于调节光电板表面朝向的调节结构，调节结构与PLC控制器的控制信号输出端电连接。适用于发电装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能发电装置，具体地指一种基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置。
背景技术
目前，太阳能作为清洁能源已逐渐被人们使用，它低碳环保、可再生的特点让越来越多的人认识到这种能源的潜力，越来越多的太阳能发电装置也应运而生。
现有的太阳能发电装置普遍存在以下问题：
由于太阳能发电装置的光电板无法随着太阳的移动而转动，所以光电板实际所能接收到的太阳光量较少，从而导致太阳能发电装置的发电效率较低，一般多在30％以下。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种光电板可始终朝向太阳的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置。
为实现上述目的，本实用新型所设计的一种基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，包括光电板和PLC控制器，所述光电板上设有光向测量盒，所述光向测量盒的顶面设有透光孔，所述光向测量盒的底面内表面设有与所述光电板表面平行的反光镜，所述光向测量盒的侧面内表面和顶面内表面分别铺满有感光传感器，所述感光传感器的信号输出端与所述PLC控制器的信号输入端相连，所述光电板底面设有用于调节所述光电板表面朝向的调节结构，所述调节结构与所述PLC控制器的控制信号输出端电连接。通过光向测量盒底面上的反光镜将从透光孔射入的光反射到光向测量盒的侧面和顶面上，如反射的光被感光传感器接收，则光电板表面与太阳光的照射方向不垂直，那么接收到反射光的感光传感器便向PLC控制器发出位置信号，同时PLC控制器根据该位置信号、透光孔的位置和光向测量盒的内空高即可推算出反射光的反射角，这样PLC控制器便可根据该反射角控制调节结构调整光电板表面的朝向，使反射角为零即可保证光电板的表面与太阳光的照射方向垂直；如光被感光传感器未接收到反射光，则光电板的表面已与太阳光的照射方向垂直，无需调整；因此，本装置结构简单，成本低、使用方便且可保证光电板自动朝向太阳。
在上述方案中，所述调节结构包括伸缩器和万向节，所述万向节一端与所述光电板底面相连，所述万向节另一端与所述伸缩器的伸缩端相连，所述伸缩器与所述PLC控制器的控制信号输出端电连接。当然，也可采用其他结构的调节结构。
在上述方案中，所述伸缩器的数量为四个，每两个为一组，两组所述伸缩器分别平行于所述光电板的一对边布置。
在上述方案中，所述伸缩器的数量为四个，四个所述伸缩器分别对应所述光电板的四边布置。
在上述方案中，所述伸缩器为蜗轮蜗杆。当然，也可采用电缸、液压缸等其他伸缩器。
在上述方案中，所述透光孔内密封安装有透光玻璃，所述透光玻璃的厚度与所述光向测量盒顶面的厚度一致。通过在透光孔加设透光玻璃，能防止雨水和灰尘等进入光向测量盒，从而提高了光向测量盒测量结果的准确性和使用寿命。
在上述方案中，所述光向测量盒布置在所述光电板的侧壁上。通过将光向测量盒布置在光电板的侧壁上，这样光向测量盒不会遮挡光电板的表面，从而保证了光电板的有效工作面积。
在上述方案中，所述光向测量盒为方形结构，所述光向测量盒的顶面与所述光电板的表面平齐，光向测量盒通过粘接方式安装在所述光电板上。这样，光电板不会遮挡光向测量盒，从而提高了光向测量盒测量的准确性。
在上述方案中，所述透光孔的直径与所述感光传感器的尺寸相配合。透光孔直径的大小取决于感光传感器尺寸的大小，如感光传感器的尺寸越小，则透光孔的直径越小，如感光传感器的尺寸越大，则透光孔的直径可对应地设计得大些。
在上述方案中，所述感光传感器均匀铺设在所述光向测量盒的侧面内表面和顶面内表面上。
本实用新型的优点在于：
1、通过光向测量盒底面上的反光镜将从透光孔射入的光反射到光向测量盒的侧面和顶面上，如反射的光被感光传感器接收，则光电板表面与太阳光的照射方向不垂直，那么接收到反射光的感光传感器便向PLC控制器发出位置信号，同时PLC控制器根据该位置信号、透光孔的位置和光向测量盒的内空高即可推算出反射光的反射角，这样PLC控制器便可根据该反射角控制调节结构调整光电板表面的朝向，使反射角为零即可保证光电板的表面与太阳光的照射方向垂直；如光被感光传感器未接收到反射光，则光电板的表面已与太阳光的照射方向垂直，无需调整；因此，本装置结构简单，成本低、使用方便且可保证光电板自动朝向太阳；
2、通过在透光孔加设透光玻璃，能防止雨水和灰尘等进入光向测量盒，从而提高了光向测量盒测量结果的准确性和使用寿命；
3、通过将光向测量盒布置在光电板的侧壁上，这样光向测量盒不会遮挡光电板的表面，从而保证了光电板的有效工作面积；
4、通过将光向测量盒的顶面设计成与所述光电板的表面平齐，这样，光电板不会遮挡光向测量盒，从而提高了光向测量盒测量的准确性。
附图说明
图1为实用新型的结构示意图；
图2为图1的侧视结构示意图；
图3为光向测量盒的结构示意图
图4为伸缩器在光电板上的布置结构示意图；
图5为伸缩器在光电板上的另一布置结构示意图。
图中：光电板1，PLC控制器2，光向测量盒3，透光孔3a，反光镜3b，感光传感器3c，调节结构4，伸缩器4a，万向节4b，透光玻璃5。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：
如图1所示的一种基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，包括光电板1和PLC控制器2，光电板1上设有光向测量盒3，光向测量盒3的顶面设有透光孔3a，光向测量盒3的底面内表面设有与光电板1表面平行的反光镜3b，光向测量盒3的侧面内表面和顶面内表面分别铺满有感光传感器3c，感光传感器3c的信号输出端与PLC控制器2的信号输入端相连，光电板1底面设有用于调节光电板1表面朝向的调节结构4，调节结构4与PLC控制器2的控制信号输出端电连接。通过光向测量盒3底面上的反光镜3b将从透光孔3a射入的光反射到光向测量盒3的侧面和顶面上，如反射的光被感光传感器3c接收，则光电板1表面与太阳光的照射方向不垂直，那么接收到反射光的感光传感器3c便向PLC控制器2发出位置信号，同时PLC控制器2根据该位置信号、透光孔3a的位置和光向测量盒3的内空高即可推算出反射光的反射角，这样PLC控制器2便可根据该反射角控制调节结构4调整光电板1表面的朝向，使反射角为零即可保证光电板1的表面与太阳光的照射方向垂直；如光被感光传感器3c未接收到反射光，则光电板1的表面已与太阳光的照射方向垂直，无需调整；因此，本装置结构简单，成本低、使用方便且可保证光电板自动朝向太阳。
上述调节结构4包括伸缩器4a和万向节4b，万向节4b一端与光电板1底面相连，万向节4b另一端与伸缩器4a的伸缩端相连，伸缩器4a与PLC控制器2的控制信号输出端电连接。当然，也可采用其他结构的调节结构。伸缩器4a的数量为四个，每两个为一组，两组伸缩器4a分别平行于光电板1的一对边布置。当然，四个伸缩器4a也可分别对应光电板1的四边布置。伸缩器4a为蜗轮蜗杆。当然，也可采用电缸、液压缸等其他伸缩器。
上述透光孔3a内密封安装有透光玻璃5，透光玻璃5的厚度与光向测量盒3顶面的厚度一致。具体地，该透光玻璃5为经防水处理的高透光玻璃。通过在透光孔3a加设透光玻璃5，能防止雨水和灰尘等进入光向测量盒3，从而提高了光向测量盒3测量结果的准确性和使用寿命。
上述光向测量盒3布置在光电板1的侧壁上。通过将光向测量盒3布置在光电板1的侧壁上，这样光向测量盒3不会遮挡光电板1的表面，从而保证了光电板1的有效工作面积。光向测量盒3为方形结构，光向测量盒3的顶面与光电板1的表面平齐，光向测量盒3通过粘接方式安装在光电板1上。这样，光电板1不会遮挡光向测量盒3，从而提高了光向测量盒3测量的准确性。
上述透光孔3a的直径与感光传感器3c的尺寸相配合。透光孔3a直径的大小取决于感光传感器3c尺寸的大小，如感光传感器3c的尺寸越小，则透光孔3a的直径越小，如感光传感器3c的尺寸越大，则透光孔3a的直径可对应地设计得大些，视具体灵敏度要求而定。感光传感器3c均匀铺设在光向测量盒3的侧面内表面和顶面内表面上。
本实用新型在实际设计生产时，可预先将所有感光传感器3c的位置信息进行不同的编码处理，同时，根据透光孔3a的位置和光向测量盒3的内空高度将不同的编码预先计算出对应的反射角，并将这些数据存入数据库，这样，当PLC控制器2接收到感光传感器3c发出的信号后，可直接控制调节结构4调整光电板1表面的朝向，从而实现使光电板1的表面与太阳光的照射方向垂直。
本实用新型通过光向测量盒3底面上的反光镜3b将从透光孔3a射入的光反射到光向测量盒3的侧面和顶面上，如反射的光被感光传感器3c接收，则光电板1表面与太阳光的照射方向不垂直，那么接收到反射光的感光传感器3c便向PLC控制器2发出位置信号，同时PLC控制器2根据该位置信号、透光孔3a的位置和光向测量盒3的内空高即可推算出反射光的反射角，这样PLC控制器2便可根据该反射角控制调节结构4调整光电板1表面的朝向，使反射角为零即可保证光电板1的表面与太阳光的照射方向垂直；如光被感光传感器3c未接收到反射光，则光电板1的表面已与太阳光的照射方向垂直，无需调整；因此，本装置结构简单，成本低、使用方便且可保证光电板自动朝向太阳；通过在透光孔3a加设透光玻璃5，能防止雨水和灰尘等进入光向测量盒3，从而提高了光向测量盒3测量结果的准确性和使用寿命；通过将光向测量盒3布置在光电板1的侧壁上，这样光向测量盒3不会遮挡光电板1的表面，从而保证了光电板1的有效工作面积；通过将光向测量盒3的顶面设计成与光电板1的表面平齐，这样，光电板1不会遮挡光向测量盒3，从而提高了光向测量盒3测量的准确性。
本实用新型具有结构简单，成本低、使用方便且可保证光电板自动朝向太阳等优点。
Claims (10)
1.一种基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，包括光电板(1)和PLC控制器(2)，其特征在于：所述光电板(1)上设有光向测量盒(3)，所述光向测量盒(3)的顶面设有透光孔(3a)，所述光向测量盒(3)的底面内表面设有与所述光电板(1)表面平行的反光镜(3b)，所述光向测量盒(3)的侧面内表面和顶面内表面分别铺满有感光传感器(3c)，所述感光传感器(3c)的信号输出端与所述PLC控制器(2)的信号输入端相连，所述光电板(1)底面设有用于调节所述光电板(1)表面朝向的调节结构(4)，所述调节结构(4)与所述PLC控制器(2)的控制信号输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，其特征在于：所述调节结构(4)包括伸缩器(4a)和万向节(4b)，所述万向节(4b)一端与所述光电板(1)底面相连，所述万向节(4b)另一端与所述伸缩器(4a)的伸缩端相连，所述伸缩器(4a)与所述PLC控制器(2)的控制信号输出端电连接。
3.根据权利要求2所述的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，其特征在于：所述伸缩器(4a)的数量为四个，每两个为一组，两组所述伸缩器(4a)分别平行于所述光电板(1)的一对边布置。
4.根据权利要求2所述的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，其特征在于：所述伸缩器(4a)的数量为四个，四个所述伸缩器(4a)分别对应所述光电板(1)的四边布置。
5.根据权利要求2所述的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，其特征在于：所述伸缩器(4a)为蜗轮蜗杆。
6.根据权利要求1所述的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，其特征在于：所述透光孔(3a)内密封安装有透光玻璃(5)，所述透光玻璃(5)的厚度与所述光向测量盒(3)顶面的厚度一致。
7.根据权利要求1所述的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，其特征在于：所述光向测量盒(3)布置在所述光电板(1)的侧壁上。
8.根据权利要求1所述的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，其特征在于：所述光向测量盒(3)为方形结构，所述光向测量盒(3)的顶面与所述光电板(1)的表面平齐，光向测量盒(3)通过粘接方式安装在所述光电板(1)上。
9.根据权利要求1所述的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，其特征在于：所述透光孔(3a)的直径与所述感光传感器(3c)的尺寸相配合。
10.根据权利要求1所述的基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置，其特征在于：所述感光传感器(3c)均匀铺设在所述光向测量盒(3)的侧面内表面和顶面内表面上。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104201978A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-10 | 武汉理工大学 | 基于光线反射的自动跟踪太阳能发电装置 |
| WO2017147896A1 (zh) * | 2016-03-04 | 2017-09-08 | 马翼 | 一种具有自动调节功能的太阳能发电装置 |
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2014
- 2014-08-25 CN CN201420481847.1U patent/CN204009588U/zh not_active Expired - Fee Related
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