太陽(yáng)跟蹤裝置及跟蹤方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種利用該裝置實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)跟蹤的跟蹤方法，其中裝置包括支架，所述支架包括支撐底座和云臺(tái)，其中云臺(tái)用于固定太陽(yáng)能利用設(shè)備，還包括：光電探測(cè)模塊、GPS定位模塊、控制模塊、傳動(dòng)組件和電機(jī)模塊；跟蹤方法主要包括步驟：a1、啟動(dòng)上述光電探測(cè)模塊、GPS定位模塊、控制模塊、傳動(dòng)組件和電機(jī)模塊；a2、根據(jù)GPS定位模塊獲取的位置信息判斷太陽(yáng)方位，并控制電機(jī)模塊驅(qū)動(dòng)云臺(tái)實(shí)現(xiàn)初步對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)；a3、通過(guò)光電探測(cè)模塊判斷光照是否充足，若是則返回步驟a2。采用GPS跟蹤模塊并設(shè)置GPS模塊及光電探測(cè)模塊的跟蹤條件，實(shí)現(xiàn)了GPS模塊初略跟蹤以及陰天跟蹤、光電探測(cè)模塊細(xì)微調(diào)整的聯(lián)合控制跟蹤方式。
【專利說(shuō)明】太陽(yáng)跟蹤裝置及跟蹤方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種太陽(yáng)跟蹤技術(shù)，具體涉及ー種基于GPS和光電探測(cè)技術(shù)的太陽(yáng)能跟蹤裝置，并涉及基于該裝置進(jìn)行太陽(yáng)跟蹤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化石資源的日益枯竭，人類越來(lái)越重視清潔能源的開(kāi)發(fā)。太陽(yáng)能由于清潔無(wú)污染，取之不盡用之不竭也是越來(lái)越受到重視。目前太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能照明等設(shè)備和設(shè)施以相繼開(kāi)發(fā)成功和投入使用。但是太陽(yáng)能卻非常不穩(wěn)定，不僅存在于一年四季的差異和白天黑夜的差異，即使在白天也隨著時(shí)間的不同，太陽(yáng)能的分布也不同。采用太陽(yáng)跟蹤技術(shù)可以有效的提高太陽(yáng)能的利用效率，提高產(chǎn)生。
[0003]傳統(tǒng)的太陽(yáng)跟蹤技術(shù)，要么基于GPS的跟蹤裝置，要么基于光電探測(cè)的跟蹤裝置。兩者互有優(yōu)缺點(diǎn)，GPS跟蹤裝置不受天氣影響可以全天候全時(shí)段工作，但是GPS跟蹤裝置運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)由于機(jī)械裝置的原因出現(xiàn)累計(jì)誤差，必須一段時(shí)間后人工校準(zhǔn)。光電探測(cè)裝置的優(yōu)勢(shì)是實(shí)時(shí)跟蹤不會(huì)出現(xiàn)累計(jì)誤差，但是容易受到天氣的影響，陰雨天氣無(wú)法跟蹤太陽(yáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的基于GPS技術(shù)的太陽(yáng)跟蹤裝置容易隨著使用時(shí)間的變化出現(xiàn)累計(jì)誤差，而基于光電探測(cè)技術(shù)的太陽(yáng)能跟蹤裝置在陰雨天氣無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤的問(wèn)題，提出了一種太陽(yáng)能跟蹤裝置，并提出了ー種利用該裝置實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)跟蹤的跟蹤方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，包括支架，所述支架包括支撐底座和云臺(tái)，其中云臺(tái)用于固定太陽(yáng)能利用設(shè)備，其特征是本太陽(yáng)跟蹤裝置還包括:光電探測(cè)模塊、GPS定位模塊、控制模塊、傳動(dòng)組件和電機(jī)模塊；
[0006]其中，光電探測(cè)模塊與控制模塊相連接，包括長(zhǎng)方體箱體和至少4個(gè)方位探測(cè)光敏傳感器，該長(zhǎng)方體箱體包括2個(gè)正方形底面和4個(gè)長(zhǎng)方形側(cè)面，所述4個(gè)長(zhǎng)方形側(cè)面與正方形底面之一的4條公共邊中部分別設(shè)置有方位探測(cè)光敏傳感器，所述方位探測(cè)光敏傳感器的光敏面露出長(zhǎng)方體箱體側(cè)面一定距離D，D的值根據(jù)預(yù)設(shè)探測(cè)精度確定，長(zhǎng)方體箱體靠近方位探測(cè)光敏傳感器的正方形底面固定于云臺(tái)上；
[0007]GPS定位模塊與控制模塊相連接，用于獲取設(shè)備的位置信息；
[0008]控制模塊包括GPS信號(hào)處理單元、比較器和驅(qū)動(dòng)電路，GPS信號(hào)處理單元用于處理GPS獲取的設(shè)備位置信息并轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，比較器用于比較方位探測(cè)光敏傳感器的信號(hào)強(qiáng)度并輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)，控制電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)組件控制云臺(tái)旋轉(zhuǎn)。
[0009]上述D值的確定方法是:tan 0 =2D/L，其中0為跟蹤精度，L為長(zhǎng)方體箱體兩個(gè)正方形底面之間的距離。
[0010]為了減小太陽(yáng)光反射以及對(duì)方位探測(cè)光敏傳感器探測(cè)太陽(yáng)光強(qiáng)度的精度的影響，所述長(zhǎng)方體箱體表面為黑色。
[0011 ] 進(jìn)ー步的，所述方位探測(cè)組件還包括與方位探測(cè)光敏傳感器數(shù)量相同的采樣電阻，所述采用電阻分別與方位探測(cè)光敏傳感器串聯(lián)，用于將方位探測(cè)光敏傳感器探測(cè)光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸送至比較器。
[0012]為了解決光線不足的情況下系統(tǒng)額外耗費(fèi)電能的缺陷，所述跟蹤裝置還包括光強(qiáng)探測(cè)組件，所述光強(qiáng)探測(cè)組件包括光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器、電壓比較器和開(kāi)關(guān)單元，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器安裝于長(zhǎng)方體箱體遠(yuǎn)離方位探測(cè)光敏傳感器的正方形底面中央，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器與電壓比較器的輸入端相連接，電壓比較器的另ー輸入端輸入閾值電壓，所述開(kāi)關(guān)単元包括控制端和開(kāi)關(guān)端，所述開(kāi)關(guān)端串聯(lián)于方位探測(cè)組件的電源輸入回路中，所述電壓比較器的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的控制端相連接，用于控制方位探測(cè)組件的電源通斷。
[0013]進(jìn)ー步的，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器與一采樣電阻串聯(lián)，所述采樣電阻的輸出端連接于電壓比較器的輸入端。
[0014]進(jìn)ー步的，所述光強(qiáng)探測(cè)組件還包括可調(diào)電壓組件，所述可調(diào)電壓組件輸出端電壓可調(diào)，并作為閾值電壓輸出至電壓比較器。
[0015]ー種利用上述裝置的太陽(yáng)跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0016]al、啟動(dòng)上述光電探測(cè)模塊、GPS定位模塊、控制模塊、傳動(dòng)組件和電機(jī)模塊；
[0017]a2、根據(jù)GPS定位模塊獲取的位置信息判斷太陽(yáng)方位，并控制電機(jī)模塊驅(qū)動(dòng)云臺(tái)實(shí)現(xiàn)初步對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)；
[0018]a3、通過(guò)光電探測(cè)模塊判斷光照是否充足，若是則返回步驟a2，否則啟動(dòng)光電探測(cè)模塊探測(cè)太陽(yáng)方位并控制云臺(tái)實(shí)現(xiàn)跟蹤太陽(yáng)。
[0019]根據(jù)上述的太陽(yáng)跟蹤方法，其特征在于:所述GPS定位模塊包括定時(shí)模塊，所述定時(shí)模塊用于提供時(shí)間信號(hào)以使跟蹤裝置在白天啟動(dòng)并在夜間停止。
[0020]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的太陽(yáng)跟蹤裝置采用長(zhǎng)方體箱體結(jié)合方位探測(cè)光敏傳感器組成方位探測(cè)組件，通過(guò)長(zhǎng)方體箱體遮光和比較方位探測(cè)光敏傳感器探測(cè)的光強(qiáng)差值判斷太陽(yáng)方位，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、精度高以及可靠性好的優(yōu)勢(shì)。采用GPS跟蹤模塊，并設(shè)置GPS模塊及光電探測(cè)模塊的跟蹤條件，實(shí)現(xiàn)了 GPS模塊初略跟蹤以及陰天跟蹤、光電探測(cè)模塊細(xì)微調(diào)整的聯(lián)合控制跟蹤方式，避免了単獨(dú)的GPS跟蹤模塊產(chǎn)生機(jī)械累計(jì)誤差的缺陷，同時(shí)也集成了光電探測(cè)模塊進(jìn)行太陽(yáng)跟蹤的優(yōu)勢(shì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例的原理框圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的光電探測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖2所示光電探測(cè)模塊的仰視圖；
[0024]圖4為本發(fā)明的跟蹤方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步詳述。
[0026]為了便于理解，以下結(jié)合與本發(fā)明方案原理相同的太陽(yáng)跟蹤裝置結(jié)構(gòu)及跟蹤方法對(duì)本發(fā)明的原理作詳細(xì)描述。
[0027]如圖1、圖2及圖3所示，本實(shí)施例的ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，包括支架，所述支架包括支撐底座和云臺(tái)，其中云臺(tái)用于固定太陽(yáng)能利用設(shè)備，這里所指的太陽(yáng)能利用設(shè)備是包括利用太陽(yáng)能的目標(biāo)設(shè)備比如說(shuō)太陽(yáng)能熱水器、光伏電池板、光伏電站等。與現(xiàn)有的太陽(yáng)跟蹤裝置或類似裝置不同點(diǎn)在于本太陽(yáng)跟蹤裝置還包括有光電探測(cè)模塊、GPS定位模塊、控制模塊、傳動(dòng)組件和電機(jī)模塊。其中光電探測(cè)模塊與控制模塊相連接，包括長(zhǎng)方體箱體和至少4個(gè)方位探測(cè)光敏傳感器I，該長(zhǎng)方體箱體3包括2個(gè)正方形底面和4個(gè)長(zhǎng)方形側(cè)面，所述4個(gè)長(zhǎng)方形側(cè)面與正方形底面之一的4條公共邊中部分別設(shè)置有方位探測(cè)光敏傳感器，所述方位探測(cè)光敏傳感器的光敏面露出長(zhǎng)方體箱體側(cè)面一定距離D，D的值根據(jù)預(yù)設(shè)探測(cè)精度確定，長(zhǎng)方體箱體靠近方位探測(cè)光敏傳感器的正方形底面固定于云臺(tái)上。本質(zhì)來(lái)說(shuō)，該光電探測(cè)模塊為太陽(yáng)方位判斷模塊，原理如下:假如裝置未正對(duì)太陽(yáng)光，在長(zhǎng)方體箱體的遮擋下，必然在某一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面上形成陰影，在陰影下的光敏傳感器探測(cè)到的光強(qiáng)信息將小于不在陰影下的傳感器，通過(guò)比較器可以判斷二者光強(qiáng)信息的比較結(jié)果，該比較結(jié)果可以用于控制云臺(tái)電機(jī)調(diào)整云臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的跟蹤。
[0028]上述的GPS定位模塊與控制模塊相連接，用于獲取設(shè)備的位置信息。這里的位置信息是指有GPS定位模塊獲取的設(shè)備所在的經(jīng)緯度信息，跟蹤這個(gè)信息可以有效判斷該位置該時(shí)段的太陽(yáng)方位。
[0029]上述控制模塊具體包括GPS信號(hào)處理單元、比較器和驅(qū)動(dòng)電路，GPS信號(hào)處理單元用于處理GPS獲取的設(shè)備位置信息并轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，比較器用于比較方位探測(cè)光敏傳感器的信號(hào)強(qiáng)度并輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)，控制電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)組件控制云臺(tái)旋轉(zhuǎn)。根據(jù)公開(kāi)的控制模塊的功能，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易從現(xiàn)有技術(shù)中找出很多合理的、常規(guī)的解決方案比如說(shuō)通過(guò)單片機(jī)編程控制實(shí)現(xiàn)，故在此對(duì)本模塊不做贅述。
[0030]在上述實(shí)施例的方案中提及了光電探測(cè)模塊的跟蹤精度問(wèn)題與D值有關(guān)，為了使本實(shí)施例的方案更易于被理解，在此進(jìn)ー步公開(kāi)D值的確定方法為:tan0=2D/L，其中0為跟蹤精度，L為長(zhǎng)方體箱體兩個(gè)正方形底面之間的距離。可以看出，本實(shí)施例的方案也可以通過(guò)調(diào)整長(zhǎng)方體箱體的長(zhǎng)度L以及D值實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊精度的調(diào)整。
[0031]以下為本實(shí)施例的優(yōu)選方案:為了減小太陽(yáng)光反射以及對(duì)方位探測(cè)光敏傳感器探測(cè)太陽(yáng)光強(qiáng)度的精度的影響，將上述長(zhǎng)方體箱體表面為設(shè)計(jì)為黑色。
[0032]進(jìn)ー步的，所述方位探測(cè)組件還包括與方位探測(cè)光敏傳感器數(shù)量相同的采樣電阻，所述采用電阻分別與方位探測(cè)光敏傳感器串聯(lián)，用于將方位探測(cè)光敏傳感器探測(cè)光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸送至比較器。
[0033]為了解決光線不足的情況下系統(tǒng)額外耗費(fèi)電能的缺陷，所述跟蹤裝置還包括光強(qiáng)探測(cè)組件，所述光強(qiáng)探測(cè)組件包括光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器2、電壓比較器和開(kāi)關(guān)單元，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器安裝于長(zhǎng)方體箱體遠(yuǎn)離方位探測(cè)光敏傳感器的正方形底面中央，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器與電壓比較器的輸入端相連接，電壓比較器的另ー輸入端輸入閾值電壓，所述開(kāi)關(guān)単元包括控制端和開(kāi)關(guān)端，所述開(kāi)關(guān)端串聯(lián)于方位探測(cè)組件的電源輸入回路中，所述電壓比較器的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的控制端相連接，用于控制方位探測(cè)組件的電源通斷。[0034]其中光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器與一采樣電阻串聯(lián)，所述采樣電阻的輸出端連接于電壓比較器的輸入端。
[0035]上述光強(qiáng)探測(cè)組件還包括可調(diào)電壓組件，所述可調(diào)電壓組件輸出端電壓可調(diào)，并作為閾值電壓輸出至電壓比較器。
[0036]以下為利用上述太陽(yáng)跟蹤裝置的太陽(yáng)跟蹤方法，其流程圖如圖4所示，包括以下步驟:
[0037]al、啟動(dòng)上述光電探測(cè)模塊、GPS定位模塊、控制模塊、傳動(dòng)組件和電機(jī)模塊；
[0038]a2、根據(jù)GPS定位模塊獲取的位置信息判斷太陽(yáng)方位，并控制電機(jī)模塊驅(qū)動(dòng)云臺(tái)實(shí)現(xiàn)初步對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)；
[0039]a3、通過(guò)光電探測(cè)模塊判斷光照是否充足，若是則返回步驟a3，否則啟動(dòng)光電探測(cè)模塊探測(cè)太陽(yáng)方位并控制云臺(tái)實(shí)現(xiàn)跟蹤太陽(yáng)。
[0040]根據(jù)上述的太陽(yáng)跟蹤方法:所述GPS定位模塊包括定時(shí)模塊，所述定時(shí)模塊用于提供時(shí)間信號(hào)以使跟蹤裝置在白天啟動(dòng)并在夜間停止。
[0041]本發(fā)明涉及的基于GPS和光電探測(cè)的太陽(yáng)跟蹤裝置，屬于太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，尤其是涉及到太陽(yáng)跟蹤的太陽(yáng)能利用。該發(fā)明包括GPS定位模塊、光電探測(cè)模塊、單片機(jī)控制模塊和電機(jī)模塊。該裝置通過(guò)GPS模塊和光電探測(cè)模塊共同確定太陽(yáng)的位置，兩者互相配合有利于提高探測(cè)精度和各種天氣情況下的工作性能。其原理是(單片機(jī))控制模塊先根據(jù)GPS獲得的經(jīng)緯度計(jì)算出太陽(yáng)方位，向電機(jī)模塊發(fā)出控制信號(hào)，控制電機(jī)達(dá)到指點(diǎn)位置，再根據(jù)光電探測(cè)器探測(cè)太陽(yáng)方位，再次發(fā)出控制信號(hào)控制電機(jī)微調(diào)。
[0042]GPS模塊可以采用市場(chǎng)上成熟的GPS芯片，GPS芯片以幀的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，下面舉例對(duì)其詳細(xì)說(shuō)明，幀格式 $GPRMC, 044614.262，A, 3148.4710，N，12138.6413，E, 0.00，，171105，，*1E 從 GPS 芯片中獲得，3148.4710，N 表示北緯 31 度 48.4710 分，12138.6413，E 表示東經(jīng) 121 度 38.6413 分，171105 表示 05 年 11 月 17 號(hào)，044614.262表不格林威治時(shí)間04點(diǎn)46分14秒262毫秒。通過(guò)串ロ線將巾貞信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)控制模塊4，單片機(jī)控制模塊4解碼經(jīng)緯度和時(shí)間信息。由于地球的自轉(zhuǎn)和地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)導(dǎo)致了太陽(yáng)位置相對(duì)于地面靜止物體的運(yùn)動(dòng)，這種變化是周期性和可以預(yù)測(cè)的。地球極軸和黃道天球極軸存在ー個(gè)-23° 21'的夾角，引起了太陽(yáng)赤緯角在一年中的變化。冬至?xí)r這個(gè)角為-23° 27'，然后逐漸増大，到春分時(shí)變?yōu)?°并繼續(xù)増大；夏至?xí)r赤緯角達(dá)到最大的23° 27'，并開(kāi)始減?。坏角锓謺r(shí)赤緯角又變?yōu)?°，并繼續(xù)減小，直到冬至，另ー個(gè)變化周期開(kāi)始。赤緯角可由C00per(1969)的近似計(jì)算公式求得:3 =23.45sin[360*(284+n)/365],式中,6赤諱角，n—年中的第幾天。在一天當(dāng)中，太陽(yáng)赤緯變化很小，位置變化主要由地球自轉(zhuǎn)引起。一天當(dāng)中隨時(shí)間變化引起的太陽(yáng)位置變化可由時(shí)角w表示，太陽(yáng)在正午時(shí)為0°，每小時(shí)變化15°，上午為正，下午為負(fù)。因此有:w=(12-T)*15式中，T當(dāng)?shù)貢r(shí)間。通過(guò)經(jīng)緯度和時(shí)間信息計(jì)算出太陽(yáng)方位，計(jì)算時(shí)采用地平坐標(biāo)系統(tǒng)。利用時(shí)間和當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度計(jì)算當(dāng)時(shí)的太陽(yáng)高度角和方位角，每隔一段時(shí)間讀取一次，計(jì)算一次太陽(yáng)的高度角和方位角，同時(shí)計(jì)算出兩次之間的角度差，利用這個(gè)角度差來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間。由于太陽(yáng)方位變化緩慢，不需要實(shí)時(shí)的計(jì)算經(jīng)緯度和時(shí)間信息，可以每隔30分鐘更新一次信息。單片機(jī)控制模塊4通過(guò)計(jì)算出的信息向電機(jī)模塊6發(fā)出控制指令，電機(jī)模塊6驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)裝置已經(jīng)初步對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)。[0043]以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改、替換和改變。因此本發(fā)明不應(yīng)由上述事例來(lái)限定，而應(yīng)以權(quán)カ要求書(shū)的保護(hù)范圍來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，包括支架，所述支架包括支撐底座和云臺(tái)，其中云臺(tái)用于固定太陽(yáng)能利用設(shè)備，其特征是本太陽(yáng)跟蹤裝置還包括:光電探測(cè)模塊、GPS定位模塊、控制模塊、傳動(dòng)組件和電機(jī)模塊； 其中，光電探測(cè)模塊與控制模塊相連接，包括長(zhǎng)方體箱體和至少4個(gè)方位探測(cè)光敏傳感器，該長(zhǎng)方體箱體包括2個(gè)正方形底面和4個(gè)長(zhǎng)方形側(cè)面，所述4個(gè)長(zhǎng)方形側(cè)面與正方形底面之一的4條公共邊中部分別設(shè)置有方位探測(cè)光敏傳感器，所述方位探測(cè)光敏傳感器的光敏面露出長(zhǎng)方體箱體側(cè)面一定距離D，D的值根據(jù)預(yù)設(shè)探測(cè)精度確定，長(zhǎng)方體箱體靠近方位探測(cè)光敏傳感器的正方形底面固定于云臺(tái)上； GPS定位模塊與控制模塊相連接，用于獲取設(shè)備的位置信息； 控制模塊包括GPS信號(hào)處理單元、比較器和驅(qū)動(dòng)電路，GPS信號(hào)處理單元用于處理GPS獲取的設(shè)備位置信息并轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，比較器用于比較方位探測(cè)光敏傳感器的信號(hào)強(qiáng)度并輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)，控制電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)組件控制云臺(tái)旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，其特征在于，所述D值的確定方法是:tan0=2D/L，其中0為跟蹤精度，L為長(zhǎng)方體箱體兩個(gè)正方形底面之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，其特征在于，所述長(zhǎng)方體箱體表面為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，其特征在于，所述方位探測(cè)組件還包括與方位探測(cè)光敏傳感器數(shù)量相同的采樣電阻，所述采用電阻分別與方位探測(cè)光敏傳感器串聯(lián)，用于將方位探測(cè)光敏傳感器探測(cè)光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸送至比較器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，其特征在于，所述跟蹤裝置還包括光強(qiáng)探測(cè)組件，所述光強(qiáng)探測(cè)組件包括光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器、電壓比較器和開(kāi)關(guān)單元，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器安裝于長(zhǎng)方體箱體遠(yuǎn)離方位探測(cè)光敏傳感器的正方形底面中央，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器與電壓比較器的輸入端相連接，電壓比較器的另ー輸入端輸入閾值電壓，所述開(kāi)關(guān)単元包括控制端和開(kāi)關(guān)端，所述開(kāi)關(guān)端串聯(lián)于方位探測(cè)組件的電源輸入回路中，所述電壓比較器的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的控制端相連接，用于控制方位探測(cè)組件的電源通斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，其特征在于，所述跟蹤裝置還包括光強(qiáng)探測(cè)組件，所述光強(qiáng)探測(cè)組件包括光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器、電壓比較器和開(kāi)關(guān)單元，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器安裝于長(zhǎng)方體箱體遠(yuǎn)離方位探測(cè)光敏傳感器的正方形底面中央，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器與電壓比較器的輸入端相連接，電壓比較器的另ー輸入端輸入閾值電壓，所述開(kāi)關(guān)単元包括控制端和開(kāi)關(guān)端，所述開(kāi)關(guān)端串聯(lián)于方位探測(cè)組件的電源輸入回路中，所述電壓比較器的輸出端與開(kāi)關(guān)單元的控制端相連接，用于控制方位探測(cè)組件的電源通斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，其特征在干，所述光強(qiáng)探測(cè)光敏傳感器與一米樣電阻串聯(lián)，所述米樣電阻的輸出端連接于電壓比較器的輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的ー種太陽(yáng)跟蹤裝置，其特征在于，所述光強(qiáng)探測(cè)組件還包括可調(diào)電壓組件，所述可調(diào)電壓組件輸出端電壓可調(diào)，并作為閾值電壓輸出至電壓比較器。
9.ー種利用上述裝置的太陽(yáng)跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟:al、啟動(dòng)權(quán)利要求1所述的光電探測(cè)模塊、GPS定位模塊、控制模塊、傳動(dòng)組件和電機(jī)模塊； a2、根據(jù)GPS定位模塊獲取的位置信息判斷太陽(yáng)方位，并控制電機(jī)模塊驅(qū)動(dòng)云臺(tái)實(shí)現(xiàn)初步對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)； a3、通過(guò)光電探測(cè)模塊判斷光照是否充足，若是則返回步驟a2，否則啟動(dòng)光電探測(cè)模塊探測(cè)太陽(yáng)方位并控制云臺(tái)實(shí)現(xiàn)跟蹤太陽(yáng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的ー種太陽(yáng)跟蹤方法，其特征在于，所述GPS定位模塊包括定時(shí)模塊，所述定時(shí)模塊用于提供時(shí)間信號(hào)以`使跟蹤裝置在白天啟動(dòng)并在夜間停止。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK103455047SQ201310381564
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】王卓然, 袁國(guó)慧, 王維, 高亮 申請(qǐng)人:成都譜視科技有限公司