[实用新型]一种太阳跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，具体说是一种太阳跟踪装置。

背景技术

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生新能源，越来越受到人类的青睐，其在人类生产生活中的地位越来越重要。人类利用太阳能的途径之一就是聚焦太阳光进行发电。聚焦式太阳能光伏发电的工作原理就是将汇聚的太阳光转换成电能。由于地球自转及公转的影响，从地面上看，太阳的位置并不是一成不变的。为了可以使太阳能电池板时刻正对太阳，更加有效的利用太阳能，人们引入了太阳跟踪技术。

当前，太阳跟踪的方式依据其核心控制逻辑可分为视日轨迹跟踪法和传感器跟踪法。视日轨迹跟踪法原理是利用天文算法提前推算出太阳在各个时间点的高度角、方位角及其运行轨迹，在阴雨等日照强度低的天气中，该跟踪方法会依然工作，这会导致驱动执行机构时刻消耗能量，致使太阳能电池所发电量被本机消耗，整体发电效率不高。传统的传感器跟踪法原理为利用光敏传感器采集光信号，然后根据采集到的信号来确定太阳位置。在实际应用中，由于光敏传感器直接暴露在日光下，会出现传感器输出信号饱和，再加上传感器本身有离散误差，会致使后端处理器控制逻辑不准确，跟踪效果不理想。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种能更准确、更智能、更高效地对太阳进行实时跟踪的太阳跟踪装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种太阳跟踪装置，包括基板、遮光板、光敏传感器、模数转换模块、主控制器、舵机、支撑架和电源模块，所述舵机包括高度角舵机和方位角舵机；所述电源模块提供该太阳跟踪装置所需电能。

所述支撑架包括底座和转板，所述转板通过两端的转轴水平架设于所述底座上，所述高度角舵机安装于所述转板的一端，驱动所述转板绕转轴进行转动；所述方位角舵机设于所述底座中心处，驱动所述底座进行转动；

所述基板设于所述转板上，所述遮光板有2块，垂直相交并垂直于所述基板板面设于基板的外表面上，所述光敏传感器有4组，分别位于所述遮光板两侧；所述模数转换模块和所述主控制器设于所述基板的另一表面上，所述光敏传感器通过所述模数转换模块与所述主控制器连接，所述高度角舵机和方位角舵机分别与所述主控制器连接。

本实用新型进一步的设计方案中，每组所述光敏传感器沿着所述遮光板呈L形线条状排列。

本实用新型进一步的设计方案中，还包括状态指示器和电源指示灯，所述状态指示器与所述主控制器连接，所述电源指示灯与所述电源模块连接。

本实用新型进一步的设计方案中，上述基板为圆形，所述遮光板为半圆形，所述基板与所述遮光板的直径相等。

本实用新型进一步的设计方案中，还包括通讯模块，所述通讯模块与所述主控制器连接，通过所述通讯模块与外部上位机或太阳能板连接。

本实用新型具有以下突出的有益效果：

本实用新型利用太阳影子信息反推太阳位置，既解决了传统视日轨迹跟踪方法的主要缺点：跟踪不准确，阴雨天气驱动执行机构依然动作等问题；又避免了传统传感器跟踪方式光敏传感器直接暴露在日光下，出现传感器输出信号饱和，以及传感器本身有离散误差，致使后端处理器控制逻辑不准确，跟踪效果不佳的缺陷。

附图说明

图1是本实施例中的太阳跟踪装置的结构示意图；

图2为本实施例中基板上部结构示意图；

图3为本实施例中基板底部结构示意图；

图4为本实施例中的太阳跟踪装置部件连接示意图；

图5为本实施例太阳跟踪装置主控制器内置控制程序框图。

图中，1-基板，2-遮光板，3-光敏传感器，4-模数转换模块，5-主控制器，6-支撑架，7-高度角舵机，8-方位角舵机，9-底座，10-转板，11-状态指示器，12-电源指示灯，13-通讯模块，14-电源模块，15-舵机接口插座。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明:

参见图1-图4，本实用新型中的一种太阳跟踪装置，包括基板1、遮光板2、光敏传感器3、模数转换模块4、主控制器5、舵机、支撑架6、通讯模块13、状态指示器11、电源指示灯12和电源模块14，舵机包括高度角舵机7和方位角舵机8；光敏传感器3采用GL5549型号的传感器；主控制器5可以采用STM32F103芯片；通讯模块13的型号为MCP2551；舵机采用FUTABA S3003。