CN206348669U

CN206348669U - 一种太阳能追踪器

Info

Publication number: CN206348669U
Application number: CN201621390075.6U
Authority: CN
Inventors: 徐睿远
Original assignee: Chaohu No1 Middle School Of Anhui Province; Hefei USA Really Innovates Training School
Current assignee: Chaohu No1 Middle School Of Anhui Province; Hefei USA Really Innovates Training School
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2017-07-21
Anticipated expiration: 2026-12-16

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能追踪器，包括：多个光敏电阻、AD转换模块、微处理器、舵机、太阳能接收板，多个光敏电阻均匀分布在弧形基座上，多个光敏电阻分别与所述AD转换模块电连接，所述AD转换模块还与所述微处理器电连接，所述微处理器还与所述舵机电连接，所述太阳能接收板安装在所述舵机上。本实用新型中利用光敏电阻检测到太阳光的照射方向，微处理器根据太阳光的照射方向，调整舵机的转动方向，使得太阳能接收板随时接收到很强太阳光。此外，本实用新型具有太阳能利用率高、实用性强、成本低廉等优点。

Description

一种太阳能追踪器

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，特别涉及一种太阳能追踪器。

背景技术

太阳能，是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。传统地，是利用太阳提供的热辐射能晒干物件，或制作食物，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光电转换和光热转换两种方式，一般用作发电或者为热水器提供能源。

太阳在每个时刻的照射方向不同，其太阳的热辐射能强度也不同。目前，在利用太阳能时，太阳能接收板无法根据太阳的照射方向，调整太阳能接收板的方向；从而降低了太阳能的利用率。

发明内容

本实用新型为了克服上述现有技术的不足，提供了一种太阳能追踪器，仅为太阳能接收板接收到较强光线提供一个良好的物质基础。本太阳能追踪器通过光敏电阻检测到太阳的照射方向，来调整太阳能接收板的方向，使得太阳能接收板接收到较强光线。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

本实用新型提供一种太阳能追踪器，包括：多个光敏电阻、AD转换模块、微处理器、舵机、太阳能接收板，多个光敏电阻均匀分布在弧形基座上，多个光敏电阻分别与所述AD转换模块电连接，所述AD转换模块还与所述微处理器电连接，所述微处理器还与所述舵机电连接，所述太阳能接收板安装在所述舵机上。

进一步，每个光敏电阻的周侧分别设置有一个挡光筒，所述挡光筒的顶部呈开口状。

进一步，所述挡光筒包括多节挡光筒段，多节挡光筒段之间可拆卸连接。

进一步，多个光敏电阻、一个AD转换模块和一个弧形基座构成一个光线检测单元，所述光线检测单元至少设置为两个。

进一步，两个光线检测单元中的弧形基座交叉设置。

进一步，两个光线检测单元中弧形基座所形成的交叉夹角为90°。

进一步，每个光线检测单元中光敏电阻的个数为8～10个。

进一步，所述弧形基座对应的圆心角为180～225°。

进一步，所述舵机设置为两个，一个舵机设置在另一个舵机上，所述太阳能接收板设置在位于上侧的舵机上；一个舵机的转动方向与两个光线检测单元中一个弧形基座的伸展方向一致；另一个舵机的转动方向与两个光线检测单元中另一个弧形基座的伸展方向一致。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型中多个光敏电阻、AD转换模块、微处理器、舵机、太阳能接收板等构成；其中，多个光敏电阻、AD转换模块、微处理器、舵机、太阳能接收板是由线路和物理部件构成，本太阳能追踪器仅为太阳能接收板接收到较强光线提供一个良好的物质基础。

本实用新型利用光敏电阻检测到太阳光的照射方向，微处理器根据太阳光的照射方向，调整舵机的转动方向，使得太阳能接收板随时接收到很强太阳光。此外，本实用新型具有太阳能利用率高、实用性强、成本低廉等优点。

2)本实用新型中每个光敏电阻周侧设置有挡光筒，当太阳光直射某个方向上的光敏电阻时，同时，太阳光斜射其他方向上的光敏电阻，此时，其他方向上的挡光筒遮挡了太阳光，使得其他方向上的光敏电阻处于挡光筒的阴影中；增大太阳光直射光敏电阻与太阳光斜射光敏电阻的阻值；从而准确判断出太阳光所在方向，进而更好地使得太阳能接收板随时接收到较强太阳光。

3)本实用新型中挡光筒为多节挡光筒，可以根据实际需要，调节挡光筒的高度；挡光筒越高，接收到太阳能的照射范围越窄；也就是说检测到太阳能的整体照射方向，挡光筒越高，光敏电阻、挡光筒设置的个数越多；挡光筒越低，光敏电阻、挡光筒设置的个数越少。

4)本实用新型中舵机设置为两个，每个舵机的转动方向与一个弧形基座的伸展方向一致；两个弧形基座交叉设置，并分别对应东西方向、南北方向；一个舵机根据太阳每天不同时刻的照射方向东西转动，一个舵机根据四季太阳的高度南北转动；从而使得太阳能接收板在不同季节、不同时刻，均能接收到较强太阳光，大大提高了太阳能的利用率。

附图说明

图1为本实用新型中弧形基座上设置有挡光筒的结构示意图；

图2为本实用新型中挡光筒的结构示意图；

图3为本实用新型中一种太阳能追踪器的结构框图；

图4为本实用新型中一种太阳能追踪器的原理图。

图中标注符号的含义如下：

11—弧形基座 12—挡光筒 20—AD转换模块

30—微处理器 40—舵机

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图4所示，根据本实用新型的一个实施例，一种太阳能追踪器，包括：多个光敏电阻R11\R12\R13\R14\R15\R16\R17\R18和/或R21\R22\R23\R24\R25\R26\R27\R28、AD转换模块20、微处理器30、舵机40、太阳能接收板，多个光敏电阻均匀分布在弧形基座11上，多个光敏电阻分别与所述AD转换模块20电连接，所述AD转换模块20还与所述微处理器30电连接，所述微处理器30还与所述舵机40电连接，所述太阳能接收板安装在所述舵机40上。不同强度光线照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值发生变化，AD转换模块20将接收到的模拟信号转换成数字信号发送给树莓派。树莓派分析光敏电阻的阻值变化，从而计算出舵机40对应的旋转角度，使舵机40(舵机40上面装着太阳能接收板)跟随光源调节到最合适的角度，接收到最强光源。

针对上述实施例的改进，本实施例中，每个光敏电阻的周侧分别设置有一个圆柱状挡光筒12，所述挡光筒12的两端端部(底部和顶部)呈开口状。所述挡光筒12包括多节挡光筒12段，多节挡光筒12段之间可拆卸连接。每个光敏电阻上照射有挡光筒12，可以准确分辨太阳所在的方位；当太阳在某个方位时，太阳直射方向的光敏电阻接收到强烈的太阳光；太阳斜射方向上的光敏电阻因挡光筒12而处于阴暗处，从而增大光敏电阻的阻值变化。挡光筒12可以根据安装地的四季太阳角度的参考值，调节挡光筒12的长短；当挡光筒12比较短时，可以接收较宽范围的太阳光；当挡光筒12比较长时，接收到较窄范围的太阳光。

针对上述实施例的改进，本实施例中，多个光敏电阻、一个AD转换模块20和一个弧形基座11构成一个光线检测单元，所述光线检测单元至少设置为两个。两个光线检测单元中的弧形基座11交叉设置。两个光线检测单元中弧形基座11所形成的夹角为90°。优选的，每个光线检测单元中光敏电阻的个数为8～10个。优选的，所述弧形基座11对应的圆心角为180～225°。弧形基座11呈180-225度的圆弧形状(图中为180度)，每个弧形基座11上均匀分布8-10个，光敏电阻的数量可以根据实际情况需要确定，例如：由ADC转化模块的读取精度决定。

针对上述实施例的改进，本实施例中，所述舵机40设置为两个，一个舵机40设置在另一个舵机上，所述太阳能接收板设置在位于上侧的舵机40上；一个舵机40的转动方向与两个光线检测单元中一个弧形基座11的伸展方向一致；另一个舵机40的转动方向与两个光线检测单元中另一个弧形基座11的伸展方向一致。一个弧形基座11位于东西方向上，另一个弧形基座11位于南北方向上。承载太阳能接收板的舵机是东西方向上转动，则承载舵机的舵机是南北方向上转动；承载太阳能接收板的舵机是南北方向上转动；则承载舵机的舵机是东西方向上转动。

针对上述实施例的改进，本实施例中，所述微处理器30为树莓派，所述微处理器30还可以是单片机。所述微处理器30为树莓派控制器Raspberry Pi B+；该树莓派RaspberryPi B+是英国一个小型的慈善组织发表的一款基于ARM的袖珍计算机，具有体积小、功耗低等优点。树莓派Raspberry Pi B+是软件方面作为当今世界，最受欢迎的mini PC，树莓派爱好者为其定制了相应的LINUX系统，并开发了大量应用，社区资源丰富，有很多可以参考的资料。选择该型号卡片电脑的主要原因有：1GHz主频可以满足大量数据处理的需求；自带GPI0口；自带1个串口通讯，同时支持USB拓展更多串口。

具体的，在每个光线检测单元中，每个光敏电阻的一端与AD转换模块20的一个采集通道电连接，每个光敏电阻的另一端接电源；每个AD转换模块20的端口DOUT与树莓派的端口MOSI电连接；每个AD转换模块20的端口DIN与树莓派的端口MISO电连接；每个AD转换模块20的端口CLK与树莓派的端口SCLK电连接；一个AD转换模块20的端口CS与树莓派的端口CEO电连接；另一个AD转换模块20的端口CS与树莓派的端口CE1电连接。一个舵机40的电源端接电源，一个舵机40的控制端P与树莓派的端口GPIO.1。另一个舵机40的电源端接电源，一个舵机40的控制端P与树莓派的端口GPIO.5。

本实施例提供的一种太阳能追踪器是由多个光敏电阻、AD转换模块20、微处理器30、舵机40、太阳能接收板等构成。在使用时，本太阳能追踪器可以与现有技术中的软件配合实现多种数据的传输及控制。下面结合现有技术中的软件对本实施例的工作原理进行描述，但是必须指出的是：与太阳能追踪器相配合的软件不是本实用新型的创新部分，也不是本实用新型的组成部分。

16个光敏电阻用来感受不同方位的光强，根据光敏电阻特性(光照愈强，光敏电阻的阻值愈低)，MCP3008模块将接收到的电阻模拟信号转换成数字信号，发送给树莓派，在树莓派中会将每一个光敏电阻的阻值信号进行比较，阻值最小的光敏电阻对应的太阳方位光强最强并得出一个太阳方位值，舵机40程序会根据太阳方位值计算出舵机40旋转角度，这样舵机40上面的太阳能接收板就能接收到最强光源。

根据东西方向上8个光敏电阻，计算出太阳在每天不同时刻的照射方向，从而调节东西方向转动的舵机转动至相应的方位；根据南北方向上8个光敏电阻，计算出太阳在四季中的照射高度，从而调节南北方向转动的舵机转动至相应的方位。

Claims

1.一种太阳能追踪器，其特征在于，包括：

多个光敏电阻、AD转换模块、微处理器、舵机、太阳能接收板，多个光敏电阻均匀分布在弧形基座上，多个光敏电阻分别与所述AD转换模块电连接，所述AD转换模块还与所述微处理器电连接，所述微处理器还与所述舵机电连接，所述太阳能接收板安装在所述舵机上。

2.根据权利要求1所述的太阳能追踪器，其特征在于：

每个光敏电阻的周侧分别设置有一个挡光筒，所述挡光筒的顶部呈开口状。

3.根据权利要求2所述的太阳能追踪器，其特征在于：

所述挡光筒包括多节挡光筒段，多节挡光筒段之间可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的太阳能追踪器，其特征在于：

多个光敏电阻、一个AD转换模块和一个弧形基座构成一个光线检测单元，所述光线检测单元至少设置为两个。

5.根据权利要求4所述的太阳能追踪器，其特征在于：

两个光线检测单元中的弧形基座交叉设置。

6.根据权利要求5所述的太阳能追踪器，其特征在于：

两个光线检测单元中弧形基座所形成的交叉夹角为90°。

7.根据权利要求4～6中任意一项所述的太阳能追踪器，其特征在于：

每个光线检测单元中光敏电阻的个数为8～10个。

8.根据权利要求1～6中任意一项所述的太阳能追踪器，其特征在于：

所述弧形基座对应的圆心角为180～225°。

9.根据权利要求4～6中任意一项所述的太阳能追踪器，其特征在于：

所述舵机设置为两个，一个舵机设置在另一个舵机上，所述太阳能接收板设置在位于上侧的舵机上；

一个舵机的转动方向与两个光线检测单元中一个弧形基座的伸展方向一致；另一个舵机的转动方向与两个光线检测单元中另一个弧形基座的伸展方向一致。