專利名稱：一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能的開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對能源的需求量也在大幅度提高，然而地球本身的能源蘊含量是有限的，這使得人類不得不面對能源緊缺的問題。近年來，利用太陽光作為能源的提供者已成為人們關(guān)注的焦點，光伏發(fā)電、光熱發(fā)電等能量轉(zhuǎn)換的方式相繼出現(xiàn)，傳統(tǒng)形式的光熱發(fā)電系統(tǒng)，大多采用雙軸自動跟蹤的方式，這種方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)定向反射的功能，但是由于外界環(huán)境以及系統(tǒng)自身誤差的影響，往往達不到理想效果，因此需要對傳統(tǒng)雙軸自動跟蹤系統(tǒng)進行改進，解決傳統(tǒng)雙軸自動跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度不高、控制過程復(fù)雜、抗干擾能力低的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，實現(xiàn)成本低，使用操作便捷，對太陽位置的追蹤精度高，實用性強，解決傳統(tǒng)雙軸自動跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度不高、控制過程復(fù)雜、抗干擾能力低的問題，使用效果好，具有良好的實際推廣價值。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制器，所述控制器的輸入端接有信號調(diào)理電路、所述信號調(diào)理電路的輸入端接有用于檢測太陽位置的太陽位置傳感器，所述控制器的輸出端接有用于帶動鏡面軸旋轉(zhuǎn)、進而調(diào)節(jié)安裝在鏡面軸上的反射鏡面的高度角和方位角的高度角調(diào)節(jié)伺服電機和方位角調(diào)節(jié)伺服電機，所述太陽位置傳感器包括塔壁、安裝在塔壁中的鏡筒、安裝在鏡筒中的多個光敏電阻和安裝在塔壁上且用于給多個光敏電阻供電的光電池，多個所述光敏電阻的輸出端均與控制器相接；所述信號調(diào)理電路包括依次相接的放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。上述的一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器為可編程邏輯控制器或單片機。上述的一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于所述光敏電阻為2 10個。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點I、本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，實現(xiàn)成本低。2、本實用新型的使用操作便捷。3、本實用新型將閉環(huán)控制原理與光學(xué)鏡面反射原理集于一體，所采取的太陽位置傳感器為粗定位與準(zhǔn)確定位相結(jié)合的二次定位結(jié)構(gòu)，通過對天體運行以及地球自轉(zhuǎn)規(guī)律的把握，實現(xiàn)了對太陽位置的精確追蹤，鏡面定向反射能力以及傳感器抗干擾能力大幅度提聞。4、本實用新型的實用性強，使用效果好，具有良好的實際推廣價值。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，實現(xiàn)成本低，使用操作便捷，對太陽位置的追蹤精度高，實用性強，解決傳統(tǒng)雙軸自動跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度不高、控制過程復(fù)雜、抗干擾能力低的問題，使用效果好，具有良好的實際推廣價值。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

圖I為本實用新型的電路原理框圖。圖2為本實用新型太陽位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實用新型反射鏡面在鏡面軸上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I-反射鏡面；2_鏡面軸；3_信號調(diào)理電路；4-控制器；5_高度角調(diào)節(jié)伺服電機；6_方位角調(diào)節(jié)伺服電機；7-鏡筒；8_塔壁；9_光電池；10-光敏電阻。
具體實施方式
如圖I、圖2和圖3所示，本實用新型包括控制器4，所述控制器4的輸入端接有信號調(diào)理電路3、所述信號調(diào)理電路3的輸入端接有用于檢測太陽位置的太陽位置傳感器，所述控制器4的輸出端接有用于帶動鏡面軸2旋轉(zhuǎn)、進而調(diào)節(jié)安裝在鏡面軸2上的反射鏡面I的高度角和方位角的高度角調(diào)節(jié)伺服電機5和方位角調(diào)節(jié)伺服電機6，所述太陽位置傳感器包括塔壁8、安裝在塔壁8中的鏡筒7、安裝在鏡筒7中的多個光敏電阻10和安裝在塔壁8上且用于給多個光敏電阻10供電的光電池9，多個所述光敏電阻10的輸出端均與控制器4相接；所述信號調(diào)理電路3包括依次相接的放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。如圖I、圖2和圖3所示，本實施例中，所述控制器4為可編程邏輯控制器或單片機。所述光敏電阻10為2 10個。本實用新型的工作原理及工作過程是多個光敏電阻10將光信號轉(zhuǎn)換成電信號并輸出給信號調(diào)理電路3，信號調(diào)理電路3對光敏電阻10所輸出的信號進行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換后輸出給控制器4，控制器4對信號進行比較、計算后，用于控制高度角調(diào)節(jié)伺服電機5和方位角調(diào)節(jié)伺服電機6旋轉(zhuǎn)，進而來調(diào)節(jié)反射鏡面的高度角和方位角，實現(xiàn)定向反射的功能。其中，具體安裝時，反射鏡面I與鏡面軸2成夾角α安裝，α角可根據(jù)系統(tǒng)所在地的經(jīng)緯度以及當(dāng)?shù)叵闹寥仗柛叨冉?，利用立體幾何中角度對應(yīng)關(guān)系得到，太陽位置傳感器所提供的太陽方位角和高度角，與系統(tǒng)自身設(shè)定值相比較時，成固定差值，鏡面高度角每季度轉(zhuǎn)過23. 26°，則每天轉(zhuǎn)過O. 26°。本實用新型將閉環(huán)控制原理與光學(xué)鏡面反射原理集于一體，所采取的太陽位置傳感器為粗定位與準(zhǔn)確定位相結(jié)合的二次定位結(jié)構(gòu)，通過對天體運行以及地球自轉(zhuǎn)規(guī)律的把握，實現(xiàn)了對太陽位置的精確追蹤，鏡面定向反射能力以及傳感器抗干擾能力大幅度提高。[0026]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制器⑷，所述控制器(4)的輸入端接有信號調(diào)理電路(3)、所述信號調(diào)理電路(3)的輸入端接有用于檢測太陽位置的太陽位置傳感器，所述控制器⑷的輸出端接有用于帶動鏡面軸⑵旋轉(zhuǎn)、進而調(diào)節(jié)安裝在鏡面軸(2)上的反射鏡面(I)的高度角和方位角的高度角調(diào)節(jié)伺服電機(5)和方位角調(diào)節(jié)伺服電機出)，所述太陽位置傳感器包括塔壁(8)、安裝在塔壁(8)中的鏡筒(7)、安裝在鏡筒(7)中的多個光敏電阻(10)和安裝在塔壁(8)上且用于給多個光敏電阻(10)供電的光電池(9)，多個所述光敏電阻(10)的輸出端均與控制器⑷相接；所述信號調(diào)理電路(3)包括依次相接的放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(4)為可編程邏輯控制器或單片機。
3.按照權(quán)利要求I所述的一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于所述光敏電阻(10)為2 10個。
專利摘要本實用新型公開了一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，包括控制器，控制器的輸入端接有信號調(diào)理電路、信號調(diào)理電路的輸入端接有太陽位置傳感器，控制器的輸出端接有用于帶動鏡面軸旋轉(zhuǎn)、進而調(diào)節(jié)安裝在鏡面軸上的反射鏡面的高度角和方位角的高度角調(diào)節(jié)伺服電機和方位角調(diào)節(jié)伺服電機，太陽位置傳感器包括塔壁、安裝在塔壁中的鏡筒、安裝在鏡筒中的多個光敏電阻和安裝在塔壁上且用于給多個光敏電阻供電的光電池，多個光敏電阻的輸出端均與控制器相接；信號調(diào)理電路包括依次相接的放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，實現(xiàn)成本低，使用操作便捷，對太陽位置的追蹤精度高，實用性強，具有良好的實際推廣價值。
文檔編號G05D3/12GK202600492SQ20112052009
公開日2012年12月12日 申請日期2011年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月11日
發(fā)明者馮蘭勝, 張超 申請人:西安大昱光電科技有限公司