CN207182113U - 一种太阳能跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能跟踪装置，包括第一光感器、第二光感器、太阳能跟踪器和控制器；通过第一光感器实现所在地区太阳升起和落山的方向的确定；通过第二光感器确定太阳朝南倾斜角度的确定；控制器根据第一光感器和第二光感器所确定的角度使太阳能跟踪器跟随太阳转动。本实用新型使得太阳能电池板跟随太阳走动，全天受阳光照射，而且太阳光都垂直照射太阳能电池板，使太阳能电池板受阳光照射最强。在季节的不同，太阳轨道的不同，太阳能电池板会自动调节其自身的运动姿态，使太阳能电池板跟随太阳走动，且太阳光垂直照射太阳能电池板。

Description

一种太阳能跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能跟踪装置。

背景技术

现在的太阳能电池板的受阳光面固定在朝南方向，不能跟随太阳光走动，所以不能够全天受阳光照射，并且太阳光最强照射太阳能电池板时间很短暂。由于季节的不同，太阳轨道和光照时间也不同，使固定的太阳能电池板与太阳光角度和光照时间偏差很大，会使太阳能电池板受太阳光照射效率很低和太阳光照射时间更短。由于太阳能电池板固定不能动，太阳光照射受限制，所以使太阳能电池板发电效率很低。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提出一种太阳能跟踪装置。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：一种太阳能跟踪装置，包括：

第一光感器，第一光感器包括第一上板和第一下板，第一上板和第一下板之间设置有至少条呈度均匀放射状分布的第一隔条，相邻两个第一隔条之间的底部安装有第一光敏传感器；

第二光感器，第二光感器包括第二上板、第二下板、第一水平转动轴、第一电机，第二上板和第二下板设置有至少条呈度均匀放射状分布的第二隔条，相邻两个第二隔条之间的底部安装有第二光敏传感器，第二上板和第二下板竖直安装在第一水平转动轴上，第一水平转动轴由第一电机驱动；

太阳能跟踪器，太阳能跟踪器包括太阳能电池板、太阳能电池板支架、第二垂直转动轴、第三水平转动轴、第四电机、第五电机、第六电机；所述太阳能电池板安装在太阳能电池板支架上，太阳能电池板支架的下端与第二垂直转动轴的上端枢接，枢接处安装第四电机，太阳能电池板支架由第四电机驱动；第二垂直转动轴的下端与第三水平转动轴枢接，枢接处安装第五电机，第二垂直转动轴由第五电机驱动，第三水平转动轴由第六电机驱动，第二垂直转动轴的上端和下端的枢接方向相垂直；

控制器，第一光敏传感器、第二光敏传感器、第一电机、第四电机、第五电机和第六电机均与控制器相连。

进一步的，还包括第三光感器，第三光感器包括第三上板、第三下板、第一垂直转动轴、第二水平转动轴、第二电机、第三电机，第三上板和第三下板设置有至少条呈度均匀放射状分布的第三隔条，相邻两个第三隔条之间的底部安装有第三光敏传感器，第三上板和第三下板竖直安装在第一垂直转动轴上，第一垂直转动轴枢接在第二水平转动轴，在枢接处安装有第二电机，第一垂直转动轴由第二电机驱动，第二水平转动轴由第三电机驱动；所述第二电机、第三电机和第三光敏传感器均与控制器相连。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过第一光感器、第二光感器以及第三光感器，使得太阳能电池板跟随太阳走动，全天受阳光照射，而且太阳光都垂直照射太阳能电池板，使太阳能电池板受阳光照射最强。在季节的不同，太阳轨道的不同，太阳能电池板会自动调节其自身的运动姿态，使太阳能电池板跟随太阳走动，且太阳光垂直照射太阳能电池板；在有太阳光时，全天强光照射，使太阳能电池板发电效率高很多，至少比现有的提高两倍。

附图说明

图1是本实用新型的第一光感器的主视图；

图2是本实用新型的第一光感器的左视图；

图3是本实用新型的第二光感器的主视图；

图4是本实用新型的第二光感器的左视图；

图5是本实用新型的第三光感器的主视图；

图6是本实用新型的第三光感器的左视图；

图7是本实用新型的太阳能跟踪器的结构示意图；

图中：第一上板1、第一下板2、第一隔条3、第一光敏传感器4、第二上板5、第二下板6、第一水平转动轴7、第一电机8、第二隔条9、第二光敏传感器10、第三上板11、第三下板12、第一垂直转动轴13、第二水平转动轴14、第二电机15、第三电机16、第三隔条17、第三光敏传感器18、太阳能电池板19、太阳能电池板支架20、第二垂直转动轴21、第三水平转动轴22、第四电机23、第五电机24、第六电机25。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。

一种太阳能跟踪装置，其特征在于，包括：第一光感器、第二光感器、第三光感器、太阳能跟踪器和控制器；

如图1‐2所示，第一光感器包括第一上板1和第一下板2，第一上板1和第一下板2之间设置有至少36条呈360度均匀放射状分布的第一隔条3，相邻两个第一隔条3之间的底部安装有第一光敏传感器4；通过对比所有第一光敏传感器4的阻值，使东西方向太阳光照射最强的两个第一光敏传感器，可以确定该地区太阳升起和落山的东西方向。

如图3‐4所示，第二光感器包括第二上板5、第二下板6、第一水平转动轴7、第一电机8，第二上板5和第二下板6设置有至少18条呈180度均匀放射状分布的第二隔条9，相邻两个第二隔条9之间的底部安装有第二光敏传感器10，第二上板5和第二下板6竖直安装在第一水平转动轴7上，第一水平转动轴7由第一电机8驱动；根据第一光感器确定的东西方向，将第二上板5和第二下板6通过第一电机8旋转到与东西方向垂直的方向即南北方向；通过一天的第二光敏传感器10的数据采集，即差不多当太阳运动到大概中午的时候，其中有一个第二光敏传感器10检测到最强的光照强度，此时，由检测到光照强度最强的第二光敏传感器20所处的位置来确定太阳和水平面的夹角(太阳朝南倾斜角度)。

如图5‐6所示，第三光感器包括第三上板11、第三下板12、第一垂直转动轴13、第二水平转动轴14、第二电机15、第三电机16，第三上板11和第三下板12设置有至少18条呈180度均匀放射状分布的第三隔条17，相邻两个第三隔条17之间的底部安装有第三光敏传感器18，第三上板11和第三下板12竖直安装在第一垂直转动轴13上，第一垂直转动轴13枢接在第二水平转动轴14，在枢接处安装有第二电机15，第二水平转动轴14由第三电机16驱动；根据第一光感器确定的东西方向，将第三上板11和第三下板12通过第三电机16旋转到与东西方向，再通过第二电机15将第三上板11和第三下板12旋转到第二光感器检测到的太阳与水平面的夹角；在一天里，太阳光从东到西照射在第三光感器上，每个第三光敏传感器18都有一次最强光照强度，将最强的光照强度的第三光敏传感器18所处位置来确定太阳此时所处的位置；通过第三光敏传感器18可以得出太阳在一天中所处的位置和太阳光的转动速度。

如图7所示，太阳能跟踪器包括太阳能电池板19、太阳能电池板支架20、第二垂直转动轴21、第三水平转动轴22、第四电机23、第五电机24、第六电机25；所述太阳能电池板19安装在太阳能电池板支架20上，太阳能电池板支架20的下端与第二垂直转动轴21的上端枢接，枢接处安装第四电机23，通过第四电机23驱动使太阳能电池板180度的转动角度；第二垂直转动轴21的下端与第三水平转动轴22枢接，枢接处安装第五电机24，第三水平转动轴22由第六电机25驱动，第二垂直转动轴21的上端和下端的枢接方向垂直；太阳能跟踪器和第三光感器类似，根据第一光感器确定的东西方向，将第二垂直转动轴21的下端的枢接轴线通过第六电机25旋转到与东西方向，使太阳能电池板转动轨道最准太阳升起和落山方向，再通过第五电机24将第二垂直转动轴21旋转到第二光感器检测到的太阳与水平面的夹角，使太阳光垂直照射太阳能电池板，再通过第三光感器中的各个第三光敏传感器18检测到的光照强度，可以得出此时太阳所处的位置，控制器根据该位置，驱动第四电机23将太阳能电池板19也转动到该角度，即实现太阳能电池板19实时跟踪太阳转动。

第一光敏传感器4、第二光敏传感器10、第三光敏传感器18、第一电机8、第二电机15、第三电机16、第四电机23、第五电机24和第六电机25均与控制器相连。

所述第一光敏传感器4、第二光敏传感器10和第三光敏传感器18用于检测太阳光的光照强度，并将光照强度传送给控制器，进而控制器控制第一电机8、第二电机15、第三电机16、第四电机23、第五电机24和第六电机25的转动。

所述第一光敏传感器4、第二光敏传感器10和第三光敏传感器18均可以采用BH1750光强传感器，但不限于此。

所述控制器可以采用STC12C08S2型号的产品，但不限于此。

实施例1：

如图1‐7所示，第一次使用需要固定方位，在第一光感器、第二光感器、第三光感器和太阳跟跟随器上都设置东西南北四个标记，标记通过指南针对准东西南北，方便初始放置的定位。

第一电机8、第二电机15、第三电机16、第四电机23、第五电机24、第六电机25和控制器都由外供电(市电、电瓶等)。

水平检测：控制器通过对比第一光感器上所有的第一光敏传感器4检测到的光照强度值，当太阳处于东边时，将光照强度值最大的第一光敏传感器4所处的位置作为东边点；当太阳处于西边时，将光照强度值最大的第一光敏传感器4所处的位置作为西边点，从而确定该地区的太阳升起和落山的方向；控制器再控制第一电机8、第三电机16和第六电机25的转动，即第一电机8驱动第一水平转动轴7，使第二光感器的第二上板5和第二下板6转动到与太阳升起和落山的相垂直的方向(既是南北方向)；第三电机16驱动第二水平转动轴14，使第三光感器的第三上板11和第三下板12对准太阳升起和落山的方向；第六电机25驱动第三水平转动轴22，使太阳能电池板19的转动轨道对准太阳升起和落山的方向。

太阳朝南倾斜角度检测(太阳与水平面的夹角)：在一天中，第二光感器上的第二光敏传感器10采集光照强度，控制器通过对比第二光感器上所有的第二光敏传感器10检测到的光照强度值，将光照强度值最大的第二光敏传感器10所在的位置作为太阳与水平面的夹角，控制器再控制第二电机15和第五电机转动24，通过第二电机15驱动第一垂直转动轴13，将第三光感器的第三上板11和第三下板12旋转到太阳朝南倾斜角度。通过第五电机24驱动第二垂直转动轴21，将太阳能电池板19调到太阳朝南倾斜角度，使太阳能电池板19垂直太阳光。

太阳的位置检测：从东到西的太阳光照射在第三光感器上，每个第三光敏传感器18都能检测到光照强度值，控制器通过对比第三光感器上所有第三光敏传感器18检测到的光照强度值，将光照强度值最大的第三光敏传感器18所处的位置来确定太阳此时所处的位置，控制器控制第四电机23转动，第四电机23驱动太阳能电池板19转动，实现太阳能电池板19跟随太阳转动和太阳能电池板19最强太阳光的照射。

在阴天或者雨天没有太阳，第三光敏传感器18没有检测太阳光，从而处于停止工作状态。在多云时，有时候会出太阳，有时候没有太阳光，在有太阳光照射时，通过第三感光器作用，使太阳能电池板19转到与太阳光垂直的位置，再跟随太阳同步走动。

当太阳下山天黑时，第三光敏传感器检测的所有光强值均为0，此时控制器使第四电机23复位的初始位置，使太阳能电池板19转回东边，给第二天做好准备。

实施例2：

如图1‐4和图7所示，本实施例中不含第三光感器，其它与实施例1的内容一样，先通过第一光感器的检测作用，第六电机25驱动第三水平转动轴22，使太阳能电池板19的转动轨道对准太阳升起和落山的方向；再通过第二光感器的检测作用，使第五电机24驱动第二垂直转动轴21，将太阳能电池板19调到太阳朝南倾斜角度，使太阳能电池板19垂直太阳光；太阳能电池板19再通过第四电机23的匀速驱动，太阳能电池板19定速跟随太阳转动。

Claims (2)

1.一种太阳能跟踪装置，其特征在于，包括：

第一光感器，第一光感器包括第一上板和第一下板，第一上板和第一下板之间设置有至少条呈度均匀放射状分布的第一隔条，相邻两个第一隔条之间的底部安装有第一光敏传感器；

第二光感器，第二光感器包括第二上板、第二下板、第一水平转动轴、第一电机，第二上板和第二下板设置有至少条呈度均匀放射状分布的第二隔条，相邻两个第二隔条之间的底部安装有第二光敏传感器，第二上板和第二下板竖直安装在第一水平转动轴上，第一水平转动轴由第一电机驱动；

太阳能跟踪器，太阳能跟踪器包括太阳能电池板、太阳能电池板支架、第二垂直转动轴、第三水平转动轴、第四电机、第五电机、第六电机；所述太阳能电池板安装在太阳能电池板支架上，太阳能电池板支架的下端与第二垂直转动轴的上端枢接，枢接处安装第四电机，太阳能电池板支架由第四电机驱动；第二垂直转动轴的下端与第三水平转动轴枢接，枢接处安装第五电机，第二垂直转动轴由第五电机驱动，第三水平转动轴由第六电机驱动，第二垂直转动轴的上端和下端的枢接方向垂直；

控制器，第一光敏传感器、第二光敏传感器、第一电机、第四电机、第五电机和第六电机均与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能跟踪装置，其特征在于，还包括第三光感器，第三光感器包括第三上板、第三下板、第一垂直转动轴、第二水平转动轴、第二电机、第三电机，第三上板和第三下板设置有至少条呈度均匀放射状分布的第三隔条，相邻两个第三隔条之间的底部安装有第三光敏传感器，第三上板和第三下板竖直安装在第一垂直转动轴上，第一垂直转动轴枢接在第二水平转动轴，在枢接处安装有第二电机，第一垂直转动轴由第二电机驱动，第二水平转动轴由第三电机驱动；所述第二电机、第三电机和第三光敏传感器均与控制器相连。