[发明专利]一种小型太阳能跟踪系统

摘要

本发明提供了一种小型太阳能跟踪系统，包括主太阳能跟踪器1、上位机2和多路太阳能跟踪器3三部分构成，主太阳能跟踪器1由单片机最小系统11、左光照传感器15、中光照传感器16、右光照传感器17、步进电机驱动器12、步进电机13和太阳能发电板14组成，三个光照传感器在同一时刻采集到不同的光强，将采集的光强值传送到单片机最小系统11，单片机最小系统11由相应控制算法，通过步进电机驱动器12控制步进电机13单步转动，步进电机13输出轴与太阳能发电板14连接，带动太阳能发电板14转向阳光直射的位置，上位机2是HMI人机交互界面，可控制整个系统的启停，同时控制多路太阳能跟踪器3与主太阳能跟踪器1同步转动到最强光照的位置。

主权项

一种小型太阳能跟踪系统，其特征在于：包括主太阳能跟踪器1、上位机2和多路太阳能跟踪器3三部分构成，其中主太阳能跟踪器1由单片机最小系统11、左光照传感器15、中光照传感器16、右光照传感器17、步进电机驱动器12、步进电机13和太阳能发电板14组成，左光照传感器15、中光照传感器16、右光照传感器17为数字式光照传感器，分别放置在太阳能发电板14中左端位置、中间位置和右端位置，左光照传感器15和右光照传感器17关于中光照传感器16呈中心对称，以便在同一时刻三个传感器接受到的不同强度的太阳光，在运行时间段内以设定间隔时间将检测信息发送给单片机最小系统11；单片机最小系统11由相应控制算法通过步进电机驱动器12控制步进电机13转动，步进电机13的控制方式为单步控制，即单片机最小系统11根据控制算法每判断一次，步进电机13执行动作只是转动一个步距角，步进电机13的输出轴与太阳能发电板14连接，进而控制太阳能发电板14跟随太阳实时转动；上位机2为HMI人机用户界面，主太阳能跟踪器1中的单片机最小系统11通过无线通信的方式与上位机2进行通信，单片机最小系统11将三个光照传感器检测到的太阳强度值发送给上位机2，上位机2再将三个光照传感器检测到的太阳的强度值通过无线通信的方式发送给多路太阳能跟踪器3，多路太阳能跟踪器3为与主太阳能跟踪器1相同的太阳能跟踪器阵列，多路太阳能跟踪器3中的每个太阳能跟踪器同样拥有单片机最小系统、步进电机驱动器、步进电机和太阳能发电板，但是没有三个光照传感器，多路太阳能跟踪器3中的每个太阳能跟踪器的单片机最小系统中的控制算法与主太阳能跟踪器1中的单片机最小系统11中的控制算法相同，从而保证多路太阳能跟踪器3与主太阳能跟踪器1同步转动；单片机最小系统11控制步进电机13单步转动的算法为：假设左光照传感器15检测到的太阳光强为A、中光照传感器16检测到的太阳光强为B、右光照传感器17检测到的太阳光强为C，本设计算法中要求中光照传感器16要始终采集到最强到的太能光强值，即如果单片机最小系统11判断出A大于B和C，会控制步进电机驱动器12驱动步进电机13一直向左转动，直至B为最大值且A与C相等，步进电机停止转动；如果单片机最小系统11判断出C大于B和A，会控制步进电机驱动器12驱动步进电机13一直向右转动，直至B为最大值且A与C相等，步进电机13停止转动；如果单片机最小系统11判断出B大于C和A且C大于A，会控制步进电机驱动器12驱动步进电机13一直向右转动，直至B为最大值且A与C相等，步进电机13停止转动；如果单片机最小系统11判断出B大于C和A且A大于C，会控制步进电机驱动器12驱动步进电机13一直向左转动，直至B为最大值且A与C相等，步进电机13停止转动。