[发明专利]太阳能跟踪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能跟踪器，具体来说是涉及一种跟踪一年中每一天太阳所在的角度的跟踪系统，利用单片机，结合相应的电路，来实时跟踪太阳所在的角度，从而使太阳光线以最大入射角(接近90°)照射在太阳能电池板上，实现电池板以最大功率转换太阳能。 

背景技术

太阳能是一种储量极为丰富而且清洁无污染的可再生绿色能源，只要使太阳能成为可以被广泛利用的能源，它将极大地缓解人类的能源危机，改善人居环境，推动人类社会的重大进步。作为一种清洁无污染的绿色能源，发展前景非常广阔，已成为各国竞相开发的绿色能源。但太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度随时间不断变化等问题，本发明就是为了提高太阳能的利用率而进行设计系统的。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种太阳能跟踪器，能够跟踪太阳所在的角度，调整太阳能电池板，使太阳光线以最大入射角(接近90°)照射在太阳能电池板上，实现电池板以最大功率转换太阳能。 

本发明所采用的技术方案是：一种太阳能跟踪器，包括(1)单片机模块(2)AD采集模块(3)电机驱动模块(4)光线反馈模块(5)数据显示模块(6)电源模块。 

所述的(1)单片机模块是整个太阳能跟踪器的主控模块，主要作用是进行数据的处理与控制。 

所述的(2)AD采集模块主要是对太阳能电池板输出电压进行AD采集，然 后传输给单片机模块进行数据处理。 

所述的(3)电机驱动模块用来实现对太阳能电池板的角度偏转控制，以便跟踪太阳。 

所述的(4)光线反馈模块主要用于太阳能电池板周围光信号的采集，从而用于单片机模块进行太阳光线角度的判断与控制。 

所述的(5)数据显示模块采用12864液晶模块，用于实时显示太阳能电池板的输出电压。 

所述的(6)电源模块用于给整个太阳能跟踪器提供电源。 

附图说明

图1是本太阳能跟踪器系统主框图； 

图2是本太阳能跟踪器主控芯片ATmega16单片机引脚封装图； 

图3是本太阳能跟踪器AD采集模块电路原理图； 

图4是本太阳能跟踪器电机驱动模块电路原理图； 

图5是本太阳能跟踪器光线反馈模块电路原理图。 

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。 

如图1所示，本发明太阳能跟踪器，包括(1)单片机模块(2)AD采集模块(3)电机驱动模块(4)光线反馈模块(5)数据显示模块(6)电源模块。 

如图2所示，所述的(1)单片机模块采用8位单片机系列ATmega16，32个通用I/O 口，具有8路AD转换通道，是整个太阳能跟踪器系统的主控核心。 

如图3所示，所述的(2)AD采集模块与单片机的AD1通道相连，对太阳能电池板输出电压进行AD采集，由(1)单片机模块经过对不同时间段所采集的AD的值进行运算处理之后，再执行相应的控制。 

如图4所示，所述的(3)电机驱动模块分为水平与垂直两个方向上的电机驱动，根据(1)单片机模块输出的信号驱动水平方向电机向太阳偏转方向旋转，然后驱动垂直方向电机使电池板偏转角度从而实现与太阳光线垂直。 

如图5所示，所述的(4)光线反馈模块用于太阳能电池板周围光信号的采集，通过在外围四个方位的光敏电阻与中心光敏电阻的比较来确定大范围的偏差，就可以判断出太阳光偏转的方向和偏差的大小，从而来实现根据输出电压的变化来跟踪太阳光。 

单片机在执行程序时，当有外部光线采集电路发来有效信号时(当太阳能电池板与太阳光线存在一定角度时，在不同位置上的光敏电阻利用其对光线的灵敏度，反馈不同的电压值不同，再通过电压对比较器对单片机输出一个电平信号，单片机根据电平的情况判断有偏差存在)，单片机通过对外部送来的信号进行处理，在水平方向和竖直方向上得出控制方案，然后分别控制水平和垂直方向上的直流电机驱动电路，从而驱动两个方向上的直流电机工作。在直流电机工作过程中光线采集电路时时反馈太阳光线的偏转情况，也就达到了实时跟踪太阳光线的目的。