專利名稱：太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種讓太陽能發(fā)電設(shè)備始終對(duì)準(zhǔn)太陽從而保持最大的能量采集效率的日光跟蹤系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著資源的減少和對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的提升，太陽能發(fā)電設(shè)備得到了越來越廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的太陽能發(fā)電設(shè)備都是利用太陽能光伏板來接收太陽能的。要想提高單位面積的太陽能接收量，除了提高太陽能光伏板自身的轉(zhuǎn)化率以外，一個(gè)簡單的辦法是使太陽能光伏板始終正對(duì)太陽，從而高效的利用全時(shí)間段的日光，因此迫切需要一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽能發(fā)電設(shè)備，使太陽能光伏板始終正對(duì)太陽的系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)太能能光伏板位置，使之至少在水平方向上始終朝向太陽，從而能有效的利用全時(shí)段的日光的系統(tǒng)。本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案達(dá)到的太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)，包括至少部分的用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能光伏板，還包括至少部分的用于測(cè)量水平光強(qiáng)方向的第一定位檢測(cè)單元，至少部分的用于根據(jù)水平光強(qiáng)方向發(fā)出水平轉(zhuǎn)動(dòng)指令的MCU，至少部分的用于根據(jù)水平轉(zhuǎn)動(dòng)指令驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)電路，至少部分的用于在第一驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)太陽能光伏板在水平面進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的第一馬達(dá)；第一定位檢測(cè)單元固定在太陽能光伏板上，第一定位檢測(cè)單元的信號(hào)輸出端與 MCU的第一輸入端相連接，MCU的第一輸出端與第一驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連接,第一驅(qū)動(dòng)電路輸出端與第一馬達(dá)信號(hào)端相連接，第一馬達(dá)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)太陽能光伏板在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步的，還包括至少部分的用于測(cè)量垂直光強(qiáng)方向的第二定位檢測(cè)單元，至少部分的用于根據(jù)垂直光強(qiáng)方向發(fā)出垂直轉(zhuǎn)動(dòng)指令的MCU，至少部分的用于根據(jù)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)指令驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)電路，至少部分的用于在第二驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)太陽能光伏板在垂直面進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的第二馬達(dá)；第二定位檢測(cè)單元固定在太陽能光伏板上，第二定位檢測(cè)單元的信號(hào)輸出端與 MCU的第二輸入端相連接，MCU的第二輸出端與第二驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連接，第二驅(qū)動(dòng)電路輸出端與第二馬達(dá)信號(hào)端相連接，第二馬達(dá)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)太陽能光伏板在垂直面轉(zhuǎn)動(dòng)。通過增加在垂直面上轉(zhuǎn)動(dòng)的日光跟蹤系統(tǒng)，結(jié)合前述在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)的日光跟蹤系統(tǒng)，能夠精確的正對(duì)太陽方向，從而最大限度的利用了全時(shí)段的日光，提高了太陽能發(fā)電設(shè)備的工作效率。又進(jìn)一步的，所述第一馬達(dá)、第二馬達(dá)為雙極性電機(jī)。利用雙極性電機(jī)可以使整個(gè)日光跟蹤系統(tǒng)在第二日的時(shí)候很快回到原來的位置，不需要像單極性電機(jī)那樣轉(zhuǎn)上整整一圈才能回到原來位置，方便快捷；同時(shí)也便于導(dǎo)線的安裝和使用，不會(huì)因?yàn)檎Φ男D(zhuǎn)導(dǎo)致導(dǎo)線糾纏在傳動(dòng)桿上。[0009]另進(jìn)一步的，所述第一馬達(dá)、第二馬達(dá)為步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)按驅(qū)動(dòng)傳來的脈沖信號(hào)，能夠精確的控制轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度，使太陽能發(fā)電設(shè)備更快更精確的對(duì)準(zhǔn)太陽。再進(jìn)一步的，所述第一定位檢測(cè)單元、第二定位檢測(cè)單元為太陽傾角傳感器。太陽傾角傳感器能準(zhǔn)確定位太陽能發(fā)電設(shè)備與太陽之間的角度距離，使太陽能發(fā)電設(shè)備更準(zhǔn)確的定位，防止了使用傳統(tǒng)光強(qiáng)度感應(yīng)器時(shí)需要光伏板來回晃動(dòng)的以尋找最強(qiáng)光強(qiáng)方向的情況。本實(shí)用新型的有益效果在于太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)通過增加了水平面和垂直面的定位檢測(cè)單元和轉(zhuǎn)動(dòng)用的馬達(dá)，使太陽能發(fā)電設(shè)備能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)位置，始終朝向太陽的方向，從而有效的利用了全時(shí)段的日光，能夠最大效率的采集太陽能。同時(shí)雙極性步進(jìn)電機(jī)和太陽傾角傳感器的使用能夠更快捷而準(zhǔn)確的完成定位和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，使太陽能發(fā)電設(shè)備更快的對(duì)準(zhǔn)太陽。

圖I為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。同時(shí)本說明書中對(duì)替代特征的描述是對(duì)等同技術(shù)特征的描述，不得視為對(duì)公眾的捐獻(xiàn)。本說明書(包括任何權(quán)利要求、摘要和附圖)中用語若同時(shí)具有一般含義與本領(lǐng)域特有含義的，如無特殊說明，均定義為本領(lǐng)域特有含義。如圖I所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)模塊示意圖。本實(shí)用新型的太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)，由太陽能光伏板、第一定位檢測(cè)單元、第二定位檢測(cè)單元、MCU、第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路、第一馬達(dá)、第二馬達(dá)組成。太陽能光伏板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，是太陽能發(fā)電設(shè)備的主要部件，需要隨時(shí)正對(duì)太陽的也正是太陽能光伏板。因此，為了能夠時(shí)刻準(zhǔn)確測(cè)量太陽能光伏板相對(duì)于太陽的偏角，故將第一定位檢測(cè)單元、第二定位檢測(cè)單元都固定在太陽能光伏板的框架上。第一定位檢測(cè)單元用于檢測(cè)太陽能光伏板在水平面上相對(duì)于太陽的偏角，第二定位檢測(cè)單元用于檢測(cè)太陽能光伏板在垂直面上相對(duì)于太陽的偏角。第一檢測(cè)單元與第二檢測(cè)單元可以是光強(qiáng)傳感器、微型光功率計(jì)等，測(cè)量到的最強(qiáng)的光強(qiáng)度方向即為當(dāng)前的太陽方向。第一定位檢測(cè)單元將測(cè)量到的水平偏角信號(hào)發(fā)送到MCU (Micro Control Unit，微控制器)，第二定位檢測(cè)單元將測(cè)量到的垂直偏角信號(hào)發(fā)送到MCU。MCU根據(jù)水平偏角信號(hào)和垂直偏角信號(hào)，計(jì)算出需要太陽能光伏板需要轉(zhuǎn)動(dòng)的水平角度和垂直角度，分別向第一驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送水平轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，向第二驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送垂直轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)。第一驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)第一馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一馬達(dá)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)太陽能光伏板在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)MCU計(jì)算出的水平角度；第二驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)第二馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二馬達(dá)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)太陽能光伏板轉(zhuǎn)動(dòng)MCU計(jì)算出的垂直角度。[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第一定位檢測(cè)單元、第二定位檢測(cè)單元為太陽傾角傳感器。太陽傾角傳感器能準(zhǔn)確定位太陽能發(fā)電設(shè)備與太陽之間的角度距離，使太陽能發(fā)電設(shè)備更準(zhǔn)確的定位，防止了使用傳統(tǒng)光強(qiáng)度感應(yīng)器時(shí)需要光伏板來回晃動(dòng)的以尋找最強(qiáng)光強(qiáng)方向的情況。根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例，所述第一馬達(dá)、第二馬達(dá)為雙極性電機(jī)。利用雙極性電機(jī)可以使整個(gè)日光跟蹤系統(tǒng)在第二日的時(shí)候很快回到原來的位置，不需要像單極性電機(jī)那樣轉(zhuǎn)上整整一圈才能回到原來位置，方便快捷；同時(shí)也便于導(dǎo)線的安裝和使用，不會(huì)因?yàn)檎Φ男D(zhuǎn)導(dǎo)致導(dǎo)線糾纏在傳動(dòng)桿上。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述第一馬達(dá)、第二馬達(dá)為步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)按驅(qū)動(dòng)傳來的脈沖信號(hào)，一個(gè)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，能夠精確的控制轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度，使太陽能發(fā)電設(shè)備更快更精確的對(duì)準(zhǔn)太陽。
權(quán)利要求1.太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)，包括至少部分的用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能光伏板，其特征在于還包括至少部分的用于測(cè)量水平光強(qiáng)方向的第一定位檢測(cè)單元，至少部分的用于根據(jù)水平光強(qiáng)方向發(fā)出水平轉(zhuǎn)動(dòng)指令的MCU，至少部分的用于根據(jù)水平轉(zhuǎn)動(dòng)指令驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)電路，至少部分的用于在第一驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)太陽能光伏板在水平面進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的第一馬達(dá)；第一定位檢測(cè)單元固定在太陽能光伏板上，第一定位檢測(cè)單元的信號(hào)輸出端與MCU的第一輸入端相連接，MCU的第一輸出端與第一驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連接,第一驅(qū)動(dòng)電路輸出端與第一馬達(dá)信號(hào)端相連接，第一馬達(dá)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)太陽能光伏板在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)，其特征在于還包括至少部分的用于測(cè)量垂直光強(qiáng)方向的第二定位檢測(cè)單元，至少部分的用于根據(jù)垂直光強(qiáng)方向發(fā)出垂直轉(zhuǎn)動(dòng)指令的MCU，至少部分的用于根據(jù)垂直轉(zhuǎn)動(dòng)指令驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)電路，至少部分的用于在第二驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)太陽能光伏板在垂直面進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的第二馬達(dá)；第二定位檢測(cè)單元固定在太陽能光伏板上，第二定位檢測(cè)單元的信號(hào)輸出端與MCU的第二輸入端相連接，MCU的第二輸出端與第二驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連接，第二驅(qū)動(dòng)電路輸出端與第二馬達(dá)信號(hào)端相連接，第二馬達(dá)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)太陽能光伏板在垂直面轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述第一馬達(dá)、第二馬達(dá)為雙極性電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述第一馬達(dá)、第二馬達(dá)為步進(jìn)電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述第一定位檢測(cè)單元、第二定位檢測(cè)單元為太陽傾角傳感器。
專利摘要一種太陽能發(fā)電設(shè)備日光跟蹤系統(tǒng)，包括太陽能光伏板，至少部分的用于測(cè)量水平光強(qiáng)方向的第一定位檢測(cè)單元，至少部分的用于根據(jù)水平光強(qiáng)方向發(fā)出水平轉(zhuǎn)動(dòng)指令的MCU，至少部分的用于根據(jù)水平轉(zhuǎn)動(dòng)指令驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)電路，至少部分的用于在第一驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)太陽能光伏板在水平面進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的第一馬達(dá)；第一定位檢測(cè)單元固定在太陽能光伏板上，第一定位檢測(cè)單元的信號(hào)輸出端與MCU的第一輸入端相連接，MCU的第一輸出端與第一驅(qū)動(dòng)電路輸入端相連接，第一驅(qū)動(dòng)電路輸出端與第一馬達(dá)信號(hào)端相連接，第一馬達(dá)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)太陽能光伏板在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)。該系統(tǒng)通過增加水平面和垂直面的定位檢測(cè)單元和馬達(dá)，使太陽能發(fā)電設(shè)備能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)位置，最大效率的采集太陽能。
文檔編號(hào)G05D3/12GK202351712SQ20112040023
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者廖興平, 陳青偉 申請(qǐng)人:自貢虹興太陽能科技有限公司