專利名稱：追日式太陽能儲能裝置及其方法
追日式太陽能儲能裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種太陽能儲能裝置，特別是有關(guān)于利用光傳感器感測光亮度值， 以控制太陽能板追蹤太陽方位的技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)：
太陽能發(fā)電技術(shù)之所以無法普及，其主要原因因太陽照射的光線，于照 射時(shí)過于稀疏分散，且太陽能裝置利用傾斜設(shè)置的太陽能板，通過太陽光的熱 能聚集吸收，而使熱能經(jīng)由轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。然而，傾斜設(shè)置的太陽能 板及內(nèi)部設(shè)置的太陽能電池，于制作時(shí)成本昂貴，且當(dāng)太陽偏移時(shí)，太陽能板 不會跟隨太陽的偏移而改變位置，導(dǎo)致光線不足，致使能量轉(zhuǎn)換效能降低，當(dāng) 然不為一般大眾所認(rèn)可。
現(xiàn)有技藝中，亦有可追蹤太陽的太陽能裝置，其技術(shù)原理轉(zhuǎn)動(dòng)太陽能板， 讓太陽能板在若干位置進(jìn)行光能轉(zhuǎn)電能的動(dòng)作，再由不同位置所產(chǎn)生的電能大 小來判斷哪一個(gè)位置可產(chǎn)生最大電能，此位置便是朝向太陽的方位。然而，此 偵測方式所需的時(shí)間較長，而且判斷太陽方位的準(zhǔn)確度不佳。
為滿足上述所提出，希望以較簡單的結(jié)構(gòu)，即可達(dá)成感測到太陽位置，使 太陽能板所能接收到最佳的太陽光照射的需求。本發(fā)明人基于多年從事研究與 諸多實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)多方研究設(shè)計(jì)與專題探討，遂于本發(fā)明提出一種追日式太陽 能儲能裝置及其方法以作為前述期望一實(shí)現(xiàn)方式與依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種追日式太陽能儲能裝置及其方 法，讓太陽能板可接收到較強(qiáng)的太陽光，以提高電能產(chǎn)生效率。
本發(fā)明的另一目的，為提供一種追日式太陽能儲能裝置及其方法，以簡化 裝置的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)并提高追蹤太陽方位的準(zhǔn)確性。
緣是，為達(dá)上述目的，依本發(fā)明的追日式太陽能儲能裝置，包含一儲能體、 一太陽能板、至少一光傳感器、 一驅(qū)動(dòng)部及一處理單元。太陽能板與儲能體電 性連接，可將光能轉(zhuǎn)換成電能。驅(qū)動(dòng)部連接太陽能板及光傳感器。處理單元控 制驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)光傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使光傳感器于若干位置偵測若干光亮度值， 再由處理單元接收此些光亮度值并進(jìn)行比對，以取得所述光亮度值中的最大光 亮度值，作為一第一光亮度值，而后由處理單元控制驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)太陽能板到對 應(yīng)第一光亮度值的位置，使太陽能板將光能轉(zhuǎn)換成電能，傳送至儲能體進(jìn)行儲 存。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明還提供一種追日式太陽能儲能方法，在此方法適用
4于一儲能裝置，其具有一太陽能柩及一儲能體。在此追日式太陽能儲能方法中， 先提供至少一光傳感器、 一處理單元及一驅(qū)動(dòng)部設(shè)置于儲能裝置上，且光傳感 器、太陽能板、處理單元及該驅(qū)動(dòng)部電性連接；接著，使用驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)光傳感
器進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使光傳感器于若干位置偵測若干光亮度值，并由處理單元接收此 些光亮度值并進(jìn)行比對，以取得此些光亮度值中的最大光亮度值，作為一第一 光亮度值。繼之，使用驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)太陽能板到對應(yīng)第一光亮度值的位置，讓太 陽能板將光能轉(zhuǎn)換成電能，并將電能傳送至儲能體進(jìn)行儲存。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明讓太陽能板可接收到較強(qiáng)的太陽光，以提高電 能產(chǎn)生效率。

圖1為本發(fā)明的追日式太陽能儲能裝置的立體示意圖； 圖2為本發(fā)明的追日式太陽能儲能方法.的步驟流程圖3為本發(fā)明的追日式太陽能儲能方法的追蹤方法的一實(shí)施例的步驟流程 圖；以及
圖4為本發(fā)明的追日式太陽能儲能方法的追蹤方法的另一實(shí)施例的步驟流 程圖。
具體實(shí)施方式
請參閱圖1，其為本發(fā)明追日式太陽能儲能裝置的立體示意圖。圖中，追 日式太陽能儲能裝置l具有一太陽能板ll、 一儲能體12、 一驅(qū)動(dòng)部、 一光傳感 器13及一處理單元。太陽能板11可將光能轉(zhuǎn)換成電能。儲能體12與太陽能板 ll電性連接，用以儲存太陽能板ll所產(chǎn)生的電能。光傳感器13用以感測光亮 度值，且設(shè)置于太陽能板ll上。驅(qū)動(dòng)部(圖未示)與太陽能板11相連接，用以 提供太陽能板11水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)14及垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)15。處理單元設(shè)于一支撐架 16內(nèi)，與驅(qū)動(dòng)部及光傳感器13電性連接。
當(dāng)追日式太陽能儲能裝置1啟動(dòng)后，處理單元控制驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)14，使得光傳感器13可于若干個(gè)水平位置分別偵測若干個(gè)光亮度值，再由 處理單元接收所述光亮度值后一一進(jìn)行比對，以取得所述光亮度值中的最大光 亮度值。接著，處理單元再將對應(yīng)此最大光亮度值的第一位置傳送至驅(qū)動(dòng)部， 并控制驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)太陽能板ll水平轉(zhuǎn)動(dòng)至第一位置。接著，處理單元控制驅(qū)動(dòng) 部進(jìn)行垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)15，使得光傳感器13可于若干個(gè)垂直位置分別偵測若干 個(gè)光亮度值，再由處理單元判斷出在此些垂直位置所偵測到的光亮度值中的最 大值，以作為第一光亮度值，再控制驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)太陽能板ll垂直轉(zhuǎn)動(dòng)到對應(yīng)第 一光亮度值的位置，以將所接收的光能轉(zhuǎn)換成電能，并將電能儲存在儲存體12 內(nèi)。
其中，追日式太陽能儲能裝置1視需要可包含若干個(gè)驅(qū)動(dòng)部，用以分別帶 動(dòng)光傳感器13與太陽能板11，所以光傳感器13與太陽能板11可個(gè)別移動(dòng)，
5因此，當(dāng)光傳感器13進(jìn)行移動(dòng)以偵測各個(gè)位置的光亮度時(shí)，可不需移動(dòng)太陽能 板11，直到最大光亮度的位置確定后，再移動(dòng)太陽能板11即可。此外，若光 傳感器13'所偵測到的光亮度皆低于一預(yù)設(shè)最低光亮度值時(shí)，表示目前環(huán)境的光 亮度過低，不適合進(jìn)行太陽能發(fā)電，則關(guān)閉追日式太陽能儲能裝置l。
在實(shí)際應(yīng)用中，光傳感器13所能偵測到最大光亮度的位置大體上為面向太 陽的方位，所以追日式太陽能儲能裝置1啟動(dòng)后，通過操作光傳感器13以偵測 到太陽的方位，再帶動(dòng)太陽能板ll面向此方向，可讓太陽能板11有較高的電 能產(chǎn)生效率。然而，太陽并不會一直固定于一方位，其會逐漸往西移動(dòng)。所以 為了讓太陽能板11能長時(shí)間有較高的電能產(chǎn)生效率，必須再次改變太陽能板 ll所面對的方位。以下描述兩種實(shí)施例。
在一實(shí)施例中，當(dāng)處理單元判斷光傳感器13感測到所在位置的光亮度值， 低于第一光亮度值超過一門坎值時(shí)，表示太陽可能已經(jīng)改變位置，為了讓太陽 能板ll能繼續(xù)面向太陽以接收到較強(qiáng)的光線，處理單元即控制驅(qū)動(dòng)部作動(dòng)，使 光傳感器13在預(yù)定方向的預(yù)定范圍內(nèi)，做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)14及垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)15。 由于太陽的運(yùn)行方向一定是由東向西，較大光亮度的新位置有極大的可能性會 在原位置的西方，所以為了縮短偵測時(shí)間，便控制光傳感器13向西面移動(dòng)，以 節(jié)省掃瞄東面位置的時(shí)間。光傳感器13重新感測此預(yù)定范圍內(nèi)若干第二位置的 若干光亮度值，接著再由處理單元判斷出此些重新感測的光亮度的最大值后， 驅(qū)動(dòng)部便帶動(dòng)太陽能板11至對應(yīng)此最大值的位置。因此，可讓太陽能板ll持 續(xù)地追蹤并面向太陽，而持續(xù)接收到較強(qiáng)的光線。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明追日式太陽能儲能裝置包含一計(jì)數(shù)器用以計(jì)時(shí)。 當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)到一預(yù)定時(shí)間后，處理單元即控制驅(qū)動(dòng)部作動(dòng)，使光傳感器13在 預(yù)定方向的預(yù)定范圍內(nèi)，做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)14及垂直旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)15，接著執(zhí)行與 上述偵測流程相同的流程，使太陽能板ll持續(xù)地追蹤并面向太陽，而持續(xù)接收 到較強(qiáng)的光線。
請參閱圖2，其顯示本發(fā)明追日式太陽能儲能方法的步驟流程圖。此追曰 式太陽儲能方法適用于一儲能裝置，該儲能裝置具有一太陽能板及一儲能體。 在此方法中，步驟201提供至少一光傳感器、 一處理單元及至少一驅(qū)動(dòng)部設(shè)置 于儲能裝置，且光傳感器、太陽能板、處理單元及驅(qū)動(dòng)部電性連接。光傳感器 及太陽能板可共享一驅(qū)動(dòng)部，或者，提供若干個(gè)驅(qū)動(dòng)部，用以分別帶動(dòng)光傳感 器與太陽能板，讓光傳感器與太陽能板可個(gè)別移動(dòng)。
接著，在步驟202中，使用此驅(qū)動(dòng)部來帶動(dòng)光傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使光傳感 器于若干位置偵測若干光亮度值。在此，若驅(qū)動(dòng)部具有第一驅(qū)動(dòng)源及第二驅(qū)動(dòng) 源，則可帶動(dòng)光傳感器作不同軸向的旋轉(zhuǎn)，讓光傳感器可進(jìn)行多維度移動(dòng)，更 有利于偵測多處位置的光亮度。繼之，在步驟203由處理單元比對此些光亮度 值，以取得此些光亮度值中的最大光亮度值，作為一第一光亮度值。接著在步驟204由驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)太陽能板到對應(yīng)第一光亮度值的位置。在實(shí)際應(yīng)用中，此 位置大體上為面向太陽的位置。在步驟205中，使用太陽能板將光能轉(zhuǎn)換成電 能，并將電能傳送至儲能體進(jìn)行儲存。
此外，若在步驟203中處理單元判斷所有光亮度皆低于一預(yù)設(shè)最低光亮度 值，表示目前環(huán)境的光亮度過低，不適合進(jìn)行太陽能發(fā)電，便執(zhí)行步驟206，關(guān) 閉追日式太陽儲能裝置。
請接續(xù)參閱圖3，其繪示本發(fā)明的追日式太陽能儲能方法的追蹤方法的一實(shí) 施例的步驟流程圖。此追蹤方法用于上述步驟205的后，此方法中，步驟301 使用光傳感器于對應(yīng)第一光亮度值的位置偵測，以取得一第二光亮度值，接著 步驟302中，由處理單元比對第二光亮度值是否低于第一光亮度值超過一門坎 值。若否，表示目前太陽尚未大幅移動(dòng)，所以目前位置的光亮度仍可讓太陽能 板有不錯(cuò)的發(fā)電效能，所以維持位置，并繼續(xù)執(zhí)行步驟301。若第二光亮度值低 于第一光亮度值超過此門坎值，表示太陽已大幅移動(dòng)，需要調(diào)整太陽能板的位 置，所以接著執(zhí)行步驟303。在步驟303中，由驅(qū)動(dòng)部帶光傳感器進(jìn)行移動(dòng)，使 光傳感器于一預(yù)設(shè)方向的若干位置重新偵測若干光亮度值。此預(yù)設(shè)方向較佳的 是向西面的方向。
在步驟304，由處理單元判斷所述光亮度值是否皆小于一預(yù)設(shè)最低光亮度 值。若是，則進(jìn)行步驟308，關(guān)閉追日式太陽儲能裝置。若否，則進(jìn)行步驟305， 由處理單元對重新偵測的光亮度值進(jìn)行比對，以取得重新偵測的光亮度值的最 大光亮度值，作為第二光亮度值。接著，步驟306使驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)太陽能板到對 應(yīng)此第二光亮度值的位置，步驟307使用太陽能板將光能轉(zhuǎn)換成電能，并將電 能傳送至儲能體進(jìn)行儲存。
請接續(xù)參閱圖4，其顯示本發(fā)明另一追日式太陽能儲能方法的追蹤方法的第 二實(shí)施例的步驟流程圖。此追蹤方法用于上述步驟205之后，此方法中，步驟 401提供一計(jì)數(shù)器設(shè)置于儲能裝置以進(jìn)行計(jì)時(shí)，步驟402當(dāng)計(jì)時(shí)至一預(yù)設(shè)時(shí)間后， 利用驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)光傳感器于一預(yù)設(shè)方向的若干位置重新偵測若干光亮度值，以 重新尋找太陽的方位。
接著，在步驟402中由處理單元接收所述重新偵測的光亮度值并比對此些 光亮度值是否皆低于一預(yù)設(shè)最低光亮度值。若是，表示目前環(huán)境的光亮度過低， 不適合進(jìn)行太陽能發(fā)電，則進(jìn)行步驟406，關(guān)閉追日式太陽儲能裝置。若否，則 進(jìn)行步驟403，由處理單元對重新偵測的光亮度值進(jìn)行比對，以取得重新偵測的 光亮度值的最大光亮度值，作為第二光亮度值。接著，在步驟404中利用驅(qū)動(dòng) 部帶動(dòng)太陽能板到對應(yīng)第二光亮度值的位置，此位置大體上即為太陽目前的方 位。接著，步驟405使用太陽能板將光能轉(zhuǎn)換成電能，并將電能傳送至儲能體 進(jìn)行儲存。
權(quán)利要求
1.一種追日式太陽能儲能裝置，其特征在于包含一儲能體；一太陽能板，將光能轉(zhuǎn)換成電能，并將該電能傳送至該儲能體進(jìn)行儲存；至少一光傳感器；一驅(qū)動(dòng)部，連接該太陽能板及該光傳感器；以及一處理單元，控制該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該光傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使該光傳感器于若干位置偵測若干光亮度值，并由該處理單元接收所述光亮度值以進(jìn)行比對，以取得所述光亮度值中的最大光亮度值，作為一第一光亮度值，而該處理單元控制該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該太陽能板到對應(yīng)該第一光亮度值的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的追日式太陽能儲能裝置，其特征在于該儲能體 為一充電電池。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的追日式太陽能儲能裝置，其特征在于該驅(qū)動(dòng)部 具有一第一驅(qū)動(dòng)源及一第二驅(qū)動(dòng)源，分別用以帶動(dòng)該光傳感器及該太陽能板作 不同軸向的旋轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的追日式太陽能儲能裝置，其特征在于該儲能裝 置還包含一計(jì)數(shù)器，且當(dāng)該計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)到一預(yù)定時(shí)間時(shí)，則該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該光 傳感器進(jìn)行移動(dòng)，使該光傳感器于一預(yù)設(shè)方向的若干位置重新偵測若干個(gè)光亮 度值，并由該處理單元對所述亮度值進(jìn)行比對，以取得最大光亮度值，作為一 第二光亮度值，并使用該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該太陽能板到對應(yīng)所述第二光亮度值中的 位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的追日式太陽能儲能裝置，其特征在于該光傳感 器對應(yīng)該第一光亮度值的位置偵測，以取得一第三光亮度值，當(dāng)該處理單元判 斷該第三光亮度值低于該第一光亮度值超過一門坎值時(shí)，該處理單元控制該驅(qū) 動(dòng)部帶動(dòng)該光傳感器進(jìn)行移動(dòng)，使該光傳感器于一預(yù)設(shè)方向的若干位置重新偵 測若干光亮度值，并由該處理單元對所述亮度值進(jìn)行比對，以取得最大光亮度 值，作為一第三光亮度值，并控制該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該太陽能板到對應(yīng)所述第二光 亮度值中的位置。
6. —種追日式太陽能儲能方法，適用于一儲能裝置，該儲能裝置具有一太 陽能板及一儲能體，其特征在于該追日式太陽能儲能方法包含提供至少一光傳感器、 一處理單元及一驅(qū)動(dòng)部設(shè)置于該儲能裝置，且該光 傳感器、該太陽能板、該處理單元及該驅(qū)動(dòng)部電性連接；使用該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該光傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使該光傳感器于若干位置偵測若 干光亮度值；亮度值并進(jìn)行比對，以取得所述光亮度值中的最 大光亮度值，作為一第一光亮度值；使用該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該太陽能板到對應(yīng)該第一光亮度值的位置；以及 使用該太陽能板將光能轉(zhuǎn)換成電能，并將該電能傳送至該儲能體進(jìn)行儲存。 如申請專利范圍第6項(xiàng)所述的追日式太陽能儲能方法，其中還包含 提供一計(jì)數(shù)器設(shè)置于該儲能裝置以進(jìn)行計(jì)時(shí)；當(dāng)計(jì)時(shí)到一預(yù)設(shè)時(shí)間后，利用該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該光傳感器進(jìn)行移動(dòng)，使該光 傳感器于一預(yù)設(shè)方向的若干位置重新偵測若干光亮度值；由該處理單元接收所述重新偵測的光亮度值并進(jìn)行比對，以取得所述重新 偵測的光亮度值中的最大光亮度值，作為一第二光亮度值；以及使用該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該太陽能板到對應(yīng)所述第二光亮度值中的位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的追日式太陽能儲能方法，其特征在于還包含 使用該光傳感器于對應(yīng)該第一光亮度值的位置進(jìn)行偵測光亮度，以取得一第三光亮度值；當(dāng)該第三光亮度值低于該第一光亮度值超過一第一門坎值時(shí)，使用該驅(qū)動(dòng) 部帶動(dòng)該光傳感器進(jìn)行移動(dòng)，使該光傳感器于一預(yù)設(shè)方向的若干位置重新偵測 若干光亮度值；由該處理單元接收所述重新偵測的光亮度值并進(jìn)行比對，以取得所述重新 偵測的光亮度值中的最大光亮度值，作為一第三光亮度值；以及使用該驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)該太陽能板到對應(yīng)所述第三光亮度值中的位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的追日式太陽能儲能方法，其特征在于還包含 當(dāng)該光傳感器所感測到的所述光亮度值皆低于一第二門坎值，則關(guān)閉該儲能裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的追日式太陽能儲能方法，其特征在于該驅(qū)動(dòng)部 具有一第一驅(qū)動(dòng)源及一第二驅(qū)動(dòng)源，分別用以帶動(dòng)該光傳感器及該太陽能板作 不同軸向的旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種追日式太陽能儲能裝置及其方法，此裝置包含一儲能體、一太陽能板、至少一光傳感器、一處理單元及一驅(qū)動(dòng)部。當(dāng)追日式太陽能儲能裝置啟動(dòng)時(shí)，處理單元便控制驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)光傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使光傳感器于若干位置偵測若干光亮度值，并由處理單元接收此些光亮度值以進(jìn)行比對，以取得此些光亮度值中的最大光亮度值，作為一第一光亮度值，再由處理單元控制驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)太陽能板到對應(yīng)第一光亮度值的位置，在實(shí)施例中，此位置大體上為太陽的方位，以此，可讓太陽能板接收到最大強(qiáng)度的太陽光，以提高電能產(chǎn)生效率。
文檔編號H02N6/00GK101662237SQ20081019809
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者鄭逸翔 申請人:佛山市順德區(qū)順達(dá)電腦廠有限公司