一種太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)，所述測(cè)光系統(tǒng)包括：X軸測(cè)光電路、Y軸測(cè)光電路和Z軸測(cè)光電路，X軸和Y軸測(cè)光電路分別由電壓產(chǎn)生電路和電壓頻率轉(zhuǎn)換電路組成。該太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)通過電壓產(chǎn)生電路、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路以及Z軸測(cè)光電路得到了三維的光脈沖，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的對(duì)太陽的跟蹤，使用安裝方便，簡(jiǎn)化了操作流程，且提高了工作效率；當(dāng)該三維測(cè)光系統(tǒng)應(yīng)用到太陽能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)時(shí)，還可以節(jié)省因驅(qū)動(dòng)太陽能電池板而帶來的不必要的電能損耗，據(jù)測(cè)試這樣可以提升光伏能電池板的總的發(fā)電量達(dá)到10%，并且設(shè)備成本僅為GPS的30%。
【專利說明】一種太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽光測(cè)光領(lǐng)域，特別涉及一種太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于地球的自轉(zhuǎn)，相對(duì)于某一個(gè)固定地點(diǎn)的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽的光照角度時(shí)時(shí)刻刻都在變化，有效的保證太陽能電池板能夠時(shí)刻正對(duì)太陽，發(fā)電效率才會(huì)達(dá)到最佳狀態(tài)。
[0003]目前世界上通用的太陽能測(cè)光系統(tǒng)都需要根據(jù)安放點(diǎn)的經(jīng)緯度等信息計(jì)算一年中的每一天的不同時(shí)刻太陽所在的角度，將一年中每個(gè)時(shí)刻的太陽位置存儲(chǔ)到PLC、單片機(jī)或電腦軟件中，都要靠計(jì)算該固定地點(diǎn)每一時(shí)刻的太陽位置以實(shí)現(xiàn)跟蹤太陽，測(cè)得最大光線。采用的是電腦數(shù)據(jù)理論，需要地球經(jīng)緯度地區(qū)的的數(shù)據(jù)和設(shè)定，一旦安裝，就不便移動(dòng)或裝拆，每次移動(dòng)完就必須重新計(jì)算參數(shù)、設(shè)定數(shù)據(jù)和調(diào)整各個(gè)參數(shù)；原理、電路、技術(shù)、設(shè)備都很復(fù)雜，非專業(yè)人士不能夠隨便操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)，該太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)降低了使用成本，簡(jiǎn)化了操作流程，提高了工作效率，詳見下文描述:
[0005]一種太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)，所述測(cè)光系統(tǒng)包括:X軸測(cè)光電路、Y軸測(cè)光電路和Z軸測(cè)光電路，X軸和Y軸測(cè)光電路分別由電壓產(chǎn)生電路和電壓頻率轉(zhuǎn)換電路組成；
[0006]所述電壓產(chǎn)生電路包括:陽極接地的9V穩(wěn)壓管，所述9V穩(wěn)壓管的陰極分別接光敏分壓電阻、第一分壓電阻和9V電源，所述光敏分壓電阻接光敏器件；所述第一分壓電阻接第一光度調(diào)節(jié)電阻，所述第一光度調(diào)節(jié)電阻連接第二分壓電阻，所述第二分壓電阻同時(shí)連接第二電阻和運(yùn)算放大器的第一輸入引腳的反相輸入端；所述光敏分壓電阻連接第一電阻，所述第一電阻分別連接運(yùn)算放大器的第一輸入引腳的同相輸入端和第三電阻，所述第三電阻接地；運(yùn)算放大器的第二輸入引腳的同相輸入端接第一電壓反饋采樣電阻，運(yùn)算放大器的第二輸入引腳的反相輸入端接第四電阻和第五電阻，運(yùn)算放大器的第一輸出引腳接第二光度調(diào)節(jié)電阻，所述第二光度調(diào)節(jié)電阻接所述第四電阻，所述第五電阻接第二電壓反饋采樣電阻，所述第二電壓反饋采樣電阻接地；運(yùn)算放大器的第二輸出引腳輸出二次放大的電壓信號(hào)至所述電壓頻率轉(zhuǎn)換電路；
[0007]所述電壓頻率轉(zhuǎn)換電路包括:第六電阻，所述第六電阻接所述二次放大的電壓信號(hào)，所述第六電阻分別接第一電容和轉(zhuǎn)換器的閾值引腳，轉(zhuǎn)換器的電流輸出弓I腳接第一電容，轉(zhuǎn)換器的輸出基準(zhǔn)電流引腳接第七電阻和可變電阻組成的支路；轉(zhuǎn)換器的比較輸入引腳接第七電阻，轉(zhuǎn)換器的定時(shí)電路引腳分別接第八電阻和第二電容，所述第八電阻和轉(zhuǎn)換器的電源端接9V電源；轉(zhuǎn)換器的頻率輸出引腳接第九電阻、第十電阻和第十一電阻組成的偏置電路，第十一電阻接三級(jí)管的基極，三極管的集電極輸出所述X軸脈沖信號(hào)；
[0008]所述Z軸測(cè)光電路包括:光敏器件，所述光敏器件接9V電源，所述光敏器件通過第十二電阻接地，所述光敏器件輸出所述Z軸脈沖信號(hào)。
[0009]本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是:該太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)通過電壓產(chǎn)生電路、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路以及Z軸測(cè)光電路得到了三維的光脈沖，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的對(duì)太陽的跟蹤，使用安裝方便，簡(jiǎn)化了操作流程，且提高了工作效率；當(dāng)該三維測(cè)光系統(tǒng)應(yīng)用到太陽能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)時(shí)，還可以節(jié)省因驅(qū)動(dòng)太陽能電池板而帶來的不必要的電能損耗，據(jù)測(cè)試這樣可以提升光伏能電池板的總的發(fā)電量達(dá)到10%，并且設(shè)備成本僅為GPS的30%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為電壓產(chǎn)生電路的電路原理圖；
[0011]圖2為電壓頻率轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖；
[0012]圖3為Z軸測(cè)光電路的電路原理圖。
[0013]附圖中，各部件的標(biāo)號(hào)如下所示:
[0014]Dl:9V穩(wěn)壓管；Rl:光敏分壓電阻；
[0015]R3:第一分壓電阻；L1:光敏器件；
[0016]D3:反向截止二極管；BATTERY:蓄電池；
[0017]RWl:第一光度調(diào)節(jié)電阻；R4:第二分壓電阻；
[0018]R2:第一電阻；R5:第二電阻；
[0019]LM358:運(yùn)算放大器；R7:第三電阻；
[0020]R8:第四電阻；R9:第五電阻；
[0021]RlO:第一電壓反饋采樣電阻；RW2:第二光度調(diào)節(jié)電阻；
[0022]Rll:第二電壓反饋采樣電阻；R12:第六電阻；
[0023]Cl:第一電容；LM331:轉(zhuǎn)換器；
[0024]THD:閾值引腳；C/0UT:電流輸出引腳；
[0025]R/C:基準(zhǔn)電流引腳；R13:第七電阻；
[0026]RW3:可變電阻；C/IN:比較輸入引腳；
[0027]R-C:定時(shí)電路引腳；R14:第八電阻；
[0028]F/0UT:頻率輸出引腳；R32:第九電阻；
[0029]R33:第十電阻；R34:第^^一電阻；
[0030]Ql:三級(jí)管；L3:光敏器件；
[0031]R30:第十二電阻。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0033]為了降低使用成本，提高工作效率，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三維光伏能電池太陽光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，參見圖1，詳見下文描述:
[0034]該測(cè)光系統(tǒng)安裝在太陽能光板(太陽能光板為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，圖中未示出，且測(cè)光系統(tǒng)的安裝方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本實(shí)施例對(duì)此不做限制)上。
[0035]其中，參見圖1、圖2和圖3，測(cè)光系統(tǒng)包括:X軸測(cè)光電路、Y軸測(cè)光電路和Z軸測(cè)光電路，X軸和Y軸測(cè)光電路由電壓產(chǎn)生電路和電壓頻率轉(zhuǎn)換電路組成。
[0036]參見圖1，電壓產(chǎn)生電路包括:陽極接地的9V穩(wěn)壓管D1，9V穩(wěn)壓管Dl的陰極分別接光敏分壓電阻Rl、第一分壓電阻R3和9V電源VCC，光敏分壓電阻Rl接光敏器件LI ;第一分壓電阻R3接第一光度調(diào)節(jié)電阻RWl，第一光度調(diào)節(jié)電阻RWl連接第二分壓電阻R4，第二分壓電阻R4同時(shí)連接第二電阻R5和運(yùn)算放大器LM358的第一輸入引腳的反相輸入端；光敏分壓電阻Rl連接第一電阻R2，第一電阻R2分別連接運(yùn)算放大器LM358的第一輸入引腳的同相輸入端和第三電阻R7，第三電阻R7接地；運(yùn)算放大器LM358的第二輸入引腳的同相輸入端接第一電壓反饋采樣電阻R10，運(yùn)算放大器LM358的第二輸入引腳的反相輸入端接第四電阻R8和第五電阻R9，運(yùn)算放大器LM358的第一輸出引腳接第二光度調(diào)節(jié)電阻RW2，第二光度調(diào)節(jié)電阻RW2接第四電阻R8，第五電阻R9接第二電壓反饋采樣電阻R11，第二電壓反饋采樣電阻Rll接地；運(yùn)算放大器LM358的第二輸出引腳輸出二次放大的電壓信號(hào)至電壓頻率轉(zhuǎn)換電路。
[0037]具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，光敏器件LI感應(yīng)太陽光強(qiáng)，用于將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變成電壓值，可以為光敏三極管、光敏二極管或光敏電阻等器件，本實(shí)施例對(duì)此不做限制。
[0038]其中，LM358將光敏元件LI感應(yīng)到的電壓信號(hào)進(jìn)行兩次放大，其中第一電阻R2、第三電阻R7完成光電信號(hào)采集輸入LM358的3腳，LM358的2腳是基準(zhǔn)信號(hào)輸入端，I腳為L(zhǎng)M358第一次運(yùn)放輸出端，經(jīng)過第一次放大的電壓信號(hào)再經(jīng)過第二光度調(diào)節(jié)電阻RW2、第四電阻R8輸入到LM358第6腳進(jìn)行二次放大，5腳為基準(zhǔn)電壓比較端，通過第一電壓反饋采樣電阻RlO接地，通過R10、R11可以使輸出的電壓穩(wěn)定性好，經(jīng)過二次放大的電壓信號(hào)經(jīng)過7腳輸出到電壓頻率轉(zhuǎn)換電路。
[0039]參見圖2，電壓頻率轉(zhuǎn)換電路包括:第六電阻R12，第六電阻R12接二次放大的電壓信號(hào)，第六電阻R12分別接第一電容Cl和轉(zhuǎn)換器LM331的閾值引腳THD，轉(zhuǎn)換器LM331的電流輸出引腳C/0UT接第一電容Cl，轉(zhuǎn)換器LM331的輸出基準(zhǔn)電流引腳R/C接第七電阻R13和可變電阻RW3組成的支路；轉(zhuǎn)換器LM331的比較輸入引腳C/IN接第七電阻R13，轉(zhuǎn)換器LM331的定時(shí)電路引腳R-C分別接第八電阻R14和第二電容C2，第八電阻R14和轉(zhuǎn)換器LM331的電源端接9C電源VCC;轉(zhuǎn)換器LM331的頻率輸出引腳F/0UT接第九電阻R32、第十電阻R33和第十一電阻R34組成的偏置電路，第十一電阻R34接三級(jí)管Ql的基極，三極管Ql的集電極輸出X軸脈沖信號(hào)。
[0040]其中，Y軸測(cè)光電路的整個(gè)電路和X軸的電路一致,最終從電壓頻率轉(zhuǎn)換電路中的三極管Ql的集電極輸出Y軸脈沖信號(hào)。
[0041]參見圖3，Z軸測(cè)光電路包括:光敏器件L3，光敏器件L3接9V電源，光敏器件L3通過第十二電阻R30接地，光敏器件L3輸出Z軸脈沖信號(hào)。
[0042]本實(shí)施例中所有的器件除了特殊說明外，均可以采用功能相同的其他型號(hào)的器件，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本實(shí)施例對(duì)此不做限制。
[0043]綜上所述，通過上述的太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的對(duì)太陽的跟蹤，使用安裝方便，簡(jiǎn)化了操作流程，且提高了工作效率；當(dāng)該三維測(cè)光系統(tǒng)應(yīng)用到太陽能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)時(shí)，還可以節(jié)省因驅(qū)動(dòng)太陽能電池板而帶來的不必要的電能損耗，據(jù)測(cè)試這樣可以提升光伏能電池板的總的發(fā)電量達(dá)到10%，并且設(shè)備成本僅為GPS的30%。
[0044]三維太陽光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的跟蹤，避免了 GPS等成本較貴的器件，且本設(shè)計(jì)不需要實(shí)時(shí)的進(jìn)行跟蹤，在太陽下山后，還可以自動(dòng)停止跟蹤，將電機(jī)帶動(dòng)的太陽能板回歸到初始位置。
[0045]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽光三維測(cè)光系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)光系統(tǒng)包括:x軸測(cè)光電路、Y軸測(cè)光電路和Z軸測(cè)光電路，X軸和Y軸測(cè)光電路分別由電壓產(chǎn)生電路和電壓頻率轉(zhuǎn)換電路組成；所述電壓產(chǎn)生電路包括:陽極接地的9V穩(wěn)壓管，所述9V穩(wěn)壓管的陰極分別接光敏分壓電阻、第一分壓電阻和9V電源，所述光敏分壓電阻接光敏器件；所述第一分壓電阻接第一光度調(diào)節(jié)電阻，所述第一光度調(diào)節(jié)電阻連接第二分壓電阻，所述第二分壓電阻同時(shí)連接第二電阻和運(yùn)算放大器的第一輸入引腳的反相輸入端；所述光敏分壓電阻連接第一電阻，所述第一電阻分別連接運(yùn)算放大器的第一輸入引腳的同相輸入端和第三電阻，所述第三電阻接地；運(yùn)算放大器的第二輸入引腳的同相輸入端接第一電壓反饋采樣電阻，運(yùn)算放大器的第二輸入引腳的反相輸入端接第四電阻和第五電阻，運(yùn)算放大器的第一輸出引腳接第二光度調(diào)節(jié)電阻，所述第二光度調(diào)節(jié)電阻接所述第四電阻，所述第五電阻接第二電壓反饋采樣電阻，所述第二電壓反饋采樣電阻接地；運(yùn)算放大器的第二輸出引腳輸出二次放大的電壓信號(hào)至所述電壓頻率轉(zhuǎn)換電路； 所述電壓頻率轉(zhuǎn)換電路包括:第六電阻，所述第六電阻接所述二次放大的電壓信號(hào)，所述第六電阻分別接第一電容和轉(zhuǎn)換器的閾值引腳，轉(zhuǎn)換器的電流輸出引腳接第一電容，轉(zhuǎn)換器的輸出基準(zhǔn)電流引腳接第七電阻和可變電阻組成的支路；轉(zhuǎn)換器的比較輸入引腳接第七電阻，轉(zhuǎn)換器的定時(shí)電路引腳分別接第八電阻和第二電容，所述第八電阻和轉(zhuǎn)換器的電源端接9V電源；轉(zhuǎn)換器的頻率輸出引腳接第九電阻、第十電阻和第十一電阻組成的偏置電路，第十一電阻接三級(jí)管的基極，三極管的集電極輸出所述X軸脈沖信號(hào)； 所述Z軸測(cè)光電路包括:光敏器件，所述光敏器件接9V電源，所述光敏器件通過第十二電阻接地，所述光敏器件輸出所述Z軸脈沖信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK103472857SQ201310422988
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】卜鳳悅 申請(qǐng)人:天津市暢悅電子科技有限公司