[实用新型]一种太阳光入射方位检测传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于光电检测技术应用领域，具体涉及一种太阳光入射方位检测传感器。

背景技术

为了让太阳能电池板获得最大光能，除了采用最大功率点跟踪MPPT(Maximum Power Point Tracking)控制算法之外，还需要将电池板实施对光控制，以保证太阳能电池板以最大的正对面积正对太阳光线，电池板能够接收到最大的太阳能。

实施太阳能电池板对光控制的方法主要有实时探测太阳光入射角度的被动式跟踪和根据天文知识计算太阳位置的主动式跟踪。前者不受计算误差及节气变更的影响，只要光线检测传感器检测的精度足够高，就可以满足太阳能电池板的对光控制。后者需要进行复杂的数学计算，需要繁复的天文知识支撑，太阳能电池板的控制精度受制于计算结果的精确度，受节气变更的影响比较大，不管天气如何，太阳能电池板均按照其自身的控制轨迹运行，如要进行合适地调整控制，需要辅以其他的控制手段。

实用新型内容

发明目的针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种太阳光入射方位检测传感器，使其具有良好的灵敏性，实时检测出太阳方位等特点，满足使用需求。

技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种太阳光入射方位检测传感器，包括本体；所述的本体为圆柱体密封不透光结构，由上面板、筒体和底板组成；在所述的上面板上设有透光孔，在所述的上面板边缘上设置飞缘，太阳光通过该透光孔入射到腔内后投射到底板上形成光点；在所述的底板上有序布置有多个光敏检测元件；所述的光敏检测元件与检测电路相连。

所述透光孔的直径大于对角两光敏元件的感光外边距，同时小于水平或垂直方向相隔的两光敏元件感光外边距。

所述的光敏检测元件为光敏三极管，各光敏三极管有序布置在底板的x方向和y方向；所述的检测电路包括供电电源母线及电源地线，在母线和地线之间并联有三个分支串联电路，所述的分支串联电路由连接至电源的电阻和光敏三极管串联组成，两串联分支放大电路均由连接至电源母线的电阻和晶体三极管串联组成，晶体三极管的发射极接地。光敏三极管接受到光线照射形成的光电流经光敏三极管放大输出连至后续两串联分支放大电路的晶体三极管基极输入端，经过放大电路放大，在晶体三极管集电极输出检测点相应状态x_i、y_i；各检测点检测电路输出相同横坐标位置的x_i彼此相连，相同纵坐标位置的y_i彼此相连，在以传感器中心为基准的纵、横向输出四组逻辑信号，这四组逻辑信号进行逻辑运算后所形成的状态信息便确定太阳能电池板需要调整的控制要求。)

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的太阳光入射方位检测传感器，采用光敏三极管实现光点位置检测，确定太阳光照射太阳能电池板的入射方向，可为太阳能电池板准确、可靠地获得正对太阳光的调节运动提供准确的位置信息，能满足使用需求，具有很好的实用性。

附图说明

图1是传感器结构示意图；

图2是传感器底部结构示意图；

图3是传感器底板光敏检测元件布置示意图；

图4是光点大小与光敏检测元件之间的关系示意图；

图5是传感器底板感光检测电路示意图；

图6是大偏角情况下太阳光入射形成的光点示意图；

图7是外侧入射光方向检测电路图；

图8是太阳能电池板对光控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步的说明。

太阳光入射方位检测传感器，如图1所示，该传感器本体1为一圆柱体密封不透光结构，由上面板2、筒体3和底板4组成，在上面板2正中央开有一直径3-5mm的透光孔5，在上面板2的边缘设置飞缘6，太阳光可以通过该透光孔5射入腔内。图2为底板4视图，光线通过透光孔5入射到腔内后投射到底板4上，形成一个光点。该光点的位置反映了太阳光的入射方向，若该传感器与太阳能电池板固定连接，按照传感器所检测的太阳光入射方向，可以获得太阳能电池板方位调整的移动需求信息。