[发明专利]一种高精度太阳位置检测装置及其自动检测方法

说明书

本发明公开了一种高精度太阳位置检测装置及其自动检测方法，检测装置包括有单片机，分别与单片机连接的第一步进电机、第二步进电机、四个光电接收电路，每个光电接收电路均包括有与单片机连接的光电接收管，第一步进电机的输出轴为竖直向上且轴向转动，第二步进电机连接于第一步进电机的输出轴上，第二步进电机的输出轴为水平设置且轴向转动，第二步进电机的输出轴上连接有平行于竖直面的转动扇片，四个光电接收管均匀固定于转动扇片的弧形边缘处。本发明采用四支光电接收管用于太阳的跟踪检查，大大提高了测量精度，满足高聚焦要求的太阳能应用；本发明采用两台不同转动方位的步进电机采集太阳能聚焦的最佳三维位置，检测精度高，检测快速准确。

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，具体是一种高精度太阳位置检测装置及其自动检测方法。

背景技术

在我国大力提倡发展新型能源，太阳能作为一种清洁、长久的能源，有着很大的开发潜力。目前固定的太阳能接收利用率太低，如果要提高太阳能的接收利用率，必须采取跟踪接收。而跟踪接收的前提是要实现太阳位置检测，当前跟踪技术采用的方法有太阳轨迹跟踪法、光电追踪法以及混合追踪法。但是现有的高精度太阳位置检测装置成本太高，而成本低的精度又达不到要求，制约了太阳能的跟踪利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高精度太阳位置检测装置及其自动检测方法，用于太阳能利用的跟踪检测，从而满足高聚焦要求的太阳能应用。

本发明的技术方案为：

一种高精度太阳位置检测装置，包括有单片机，分别与单片机连接的第一步进电机驱动电路、第二步进电机驱动电路、第一光电接收电路、第二光电接收电路、第三光电接收电路和第四光电接收电路；所述的第一光电接收电路包括有与单片机连接的第一光电接收管，所述的第二光电接收电路包括有与单片机连接的第二光电接收管，所述的第三光电接收电路包括有与单片机连接的第三光电接收管，所述的第四光电接收电路包括有与单片机连接的第四光电接收管；所述的第一步进电机驱动电路包括有与单片机连接的第一电机驱动芯片和与第一电机驱动芯片连接的第一步进电机，所述的第二步进电机驱动电路包括有与单片机连接的第二电机驱动芯片和与第二电机驱动芯片连接的第二步进电机，第一步进电机的输出轴为竖直向上且轴向转动，所述的第二步进电机连接于第一步进电机的输出轴上，第二步进电机的输出轴为水平设置且轴向转动，所述的第二步进电机的输出轴上连接有转动扇片，转动扇片平行于竖直面，第一光电接收管、第二光电接收管、第三光电接收管和第四光电接收管分别均匀固定于转动扇片的弧形边缘处。

所述的转动扇片的圆心角为90度，所述的第一光电接收管和第四光电接收管位于转动扇片弧形边缘的两端部，所述的第二光电接收管、第三光电接收管位于第一光电接收管和第四光电接收管之间。

所述的第一光电接收电路、第二光电接收电路、第三光电接收电路和第四光电接收电路均包括有运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和电容，第一光电接收管、第二光电接收管、第三光电接收管和第四光电接收管的负极均接地，第一光电接收管、第二光电接收管、第三光电接收管和第四光电接收管的正极通过对应的第一电阻与对应的运算放大器的正向输入端连接，运算放大器的反向输入端通过第二电阻连地，运算放大器的输出端连接单片机的光电信号输入端口，运算放大器的反向输入端通过第三电阻与运算放大器的输出端连接，运算放大器的输出端通过电容接地。

所述的高精度太阳位置检测装置还包括有分别与单片机连接的显示电路、按键电路和串口数据输出电路；所述的显示电路包括有与单片机连接的液晶显示屏；所述的按键电路包括有多个按键，每个按键的一端均接地，另一端均连接单片机；所述的串口数据输出电路包括有与单片机连接的485转换芯片。

一种高精度太阳位置检测装置的自动检测方法，具体包括有以下步骤：