[实用新型]基于FPGA的太阳能自动追踪装置

说明书

本实用新型公开了基于FPGA的太阳能自动追踪装置，包括底座、滑轨和保护装置，底座外表面上方左侧固定连接有木杆，木杆外表面上方固定连接有光敏传感器，光敏传感器内部下方固定连接有恒压电源，木杆内部下方固定连接有电路通断控制器，底座内部左侧固定连接有电压比较器，电压比较器右侧设置有FPGA处理器，FPGA处理器右侧设置有电机驱动器，底座外表面上方右侧固定连接有步进电机A，步进电机A通过转动杆A活动连接有步进电机B，步进电机B转动杆B活动连接有太阳能板；保护装置下方固定连接有行走轮，保护装置上方中间固定连接有雨滴传感器；通过此装置能够解决现有技术太阳能利用率较低并且没有保护装置的问题。

技术领域

本实用新型涉及能源利用技术领域，更具体地说，涉及基于FPGA的太阳能自动追踪装置。

背景技术

太阳无时无刻不在向宇宙释放能量，虽然其中只有极微小的部分到达地球，即便如此，每分钟地球表面接受到的太阳辐射能量仍高达80×1012千瓦，相当于60亿吨标准煤；由于太阳辐射的供给可以说是源源不断的，所以太阳能相对而言可以说是取之不尽，用之不竭；利用太阳能发电，不会造成环境污染，利用清洁能源替代传统的化石能源是维持可持续发展道路的最佳选择。太阳能的开发和利用受到越来越多国家的重视，我国的光伏设备制造业已逐渐形成规模，为光伏产业的发展提供了强大的支撑。

但是，太阳能也存在着如能量密度低、不易收集、不稳定、随季节气候和天气昼夜变化而变化等缺点，使太阳能的利用具有间歇性、光照方向和强度随时间不断变化等问题，由此对太阳能的吸收和利用提出了更高的要求；目前很多太阳能电池板基本上都是固定放置的，无法保证太阳光的垂直照射，不能充分利用太阳能资源，使其发电效率低下，据实验得知，在太阳能发电中，相同条件下，采用自动追踪发电设备要比固定角度的发电设备的发电量提高35%，因此对太阳追踪成为了太阳能利用中的必要工作。

1994年《太阳能》杂志介绍的单轴液压自动跟踪器，完成了单向跟踪,单轴跟踪只是在方位角跟踪太阳，完成了东西方向的自动跟踪，而南北方向则还是固定不动的,太阳能利用率较低。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的太阳能自动追踪装置，问题如下：

太阳能利用率较低并且没有保护装置。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

基于FPGA的太阳能自动追踪装置，包括底座、滑轨和保护装置，所述的底座外表面上方左侧固定连接有木杆，所述的木杆外表面上方固定连接有光敏传感器，所述的光敏传感器内部下方固定连接有恒压电源，所述的恒压电源上方固定连接有分压电阻，所述的光敏传感器内部上方固定连接有光敏电阻，所述的木杆内部下方固定连接有电路通断控制器，所述的底座内部左侧固定连接有电压比较器，所述的电压比较器右侧设置有FPGA处理器，所述的FPGA处理器右侧设置有电机驱动器，所述的FPGA处理器和电机驱动器与底座固定连接，所述的底座外表面上方右侧固定连接有步进电机A，所述的步进电机A上方通过输出轴A活动连接有转动杆A的一端，所述的转动杆A另一端固定连接有步进电机B，所述的步进电机B通过输出轴B活动连接有转动杆B的一端，所述的转动杆B另一端固定连接有太阳能板；所述的底座位于滑轨左侧之间，所述的保护装置下方固定连接有行走轮，所述的保护装置通过行走轮与滑轨活动连接，所述的保护装置上方中间固定连接有雨滴传感器，所述的保护装置内表面右侧下方固定连接驱动装置，所述的驱动装置上方设置有电源，所述的电源与保护装置固定连接；所述的光敏电阻通过分压电阻与恒压电源电性连接，所述的光敏电阻与电路通断控制器电性连接，所述的电路通断控制器与电压比较器电性连接，所述的电压比较器与FPGA处理器电性连接，所述的FPGA处理器与电源电性连接，所述的步进电机A和步进电机B通过电机驱动器与FPGA处理器电性连接，所述的雨滴传感器通过驱动装置与电源电性连接，所述的雨滴传感器与FPGA处理器电性连接。