[发明专利]一种太阳跟踪装置

说明书

技术领域

本发明涉及新能源及节能减排技术领域，具体涉及一种太阳跟踪装置。

背景技术

当今社会化石燃料的日益枯竭，仅存的化石能源在生产和使用过程中也正对环境造成严重的污染，使得新能源技术越来越被各国重视。太阳能作为一种取之不竭，用之不尽的清洁能源成为全球新能源研究领域的研究热点。

但是太阳光光功率在单位面积上分布低，并且太阳光有随时间变化位置的特点，给目前较为成熟的太阳能利用技术比如光伏发电以及光纤太阳光照明等装置对太阳能的高效利用提出了挑战。为了解决此类问题，各种太阳光跟踪技术被不断提出，这种技术可以有效的提高太阳光利用率。据相关统计，采用太阳光跟踪装置的光伏发电设备产生的电能比没有用太阳光跟踪装置的设备可以多30%以上。现有的跟踪装置有的是通过传感器实时感应太阳位置，然后通过复杂的反馈系统对装置进行调整；有的通过GPS模块计算出装置经纬度然后根据不同时间计算出太阳位置。但是，在需要应用太阳跟踪装置的场合一般具有阵列式分布的特点，比如说微型太阳能电站的太阳能电池板阵列。如果采用上述的任一跟踪装置，都会导致大量跟踪系统的使用，不仅成本很高和跟踪系统能源消耗大等问题，复杂的系统也更容易出现故障。

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。Zigbee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。Zigbee网络中设备的可分为协调器、汇聚节点、传感器节点等三种角色。众多的Zigbee节点可以互相连成网络，相互收发数据，众多的节点可以增加信号覆盖的范围，单个Zigbee可以传播几百米，但是众多的Zigbee网络则可以将数据传递到几公里外。基于以上优点Zigbee非常适合于工业用途。

发明内容

本发明为了解决现有的太阳跟踪系统的不足，提出了一种主要应用于大量阵列式太阳跟踪系统的太阳跟踪装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种太阳跟踪装置，其特征在于，包括主跟踪装置和节点跟踪装置，其中，

主跟踪装置包括单片机、太阳方位传感模块、Zigbee模块、传动模块和云台；所述单片机用于对Zigbee模块收发的信号和太阳方位传感模块信号做运算处理并输出；所述太阳方位传感模块、Zigbee模块和传动模块分别与单片机相连接；太阳方位传感模块用于获取太阳方位信息，Zigbee模块用于与节点跟踪装置通信，传动模块根据单片机的控制对云台方位进行调整；

节点跟踪装置包括单片机、Zigbee模块、传动模块和云台；所述单片机用于对Zigbee模块收发的信号做运算处理并输出；所述Zigbee模块和传动模块分别与单片机相连接；Zigbee模块用于与主跟踪装置通信，获取主跟踪装置中太阳方位传感模块获取的太阳方位信息，传动模块根据单片机的控制对云台方位进行调整。

优选的，传动模块为蜗轮蜗杆电机。所述蜗轮蜗杆电机具有自锁结构。

进一步的，所述太阳跟踪装置包括1个主跟踪装置。

进一步的，所述太阳跟踪装置包括至少2个节点跟踪装置。

本发明的有益效果：本发明的太阳跟踪装置通过引入Zigbee模块，实现阵列式应用场景各节点之间无线数据传输，达到了一个太阳方位探测传感模块控制众多节点单元跟踪太阳的目的。而且由于Zigbee组网的方便快捷，随时可以加入其它终端进行跟踪。简化了设备的复杂程度，便于监控和维护。由于Zigbee的低功耗可以节约电力消耗，非常适合于太阳能行业。装置具有明显的成本及组装优势，并且降低了系统复杂度，便于后期维修检测。

附图说明

图1为本发明的主跟踪装置系统结构框图；

图2为本发明的节点跟踪装置系统结构框图；

图3为一种太阳方位传感模块原理图；

图4为图3所示传感模块仰视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述。

为了便于理解，以下结合与本发明方案原理相同的一种太阳跟踪装置对本发明的原理作详细描述。