[发明专利]一种太阳位置传感器

说明书

本发明提出一种太阳位置传感器，包括：呈凹槽型的外壳、位于外壳内的电路板、一端相互固连的多块隔板、多个具有光生伏特效应的主光敏元件、用于为主光敏元件遮光的圆形挡板和透明盖，外壳与透明盖形成密封腔体；电路板设于外壳内；隔板固设于外壳的底板的中间，形成多个相互独立的隔间；主光敏元件与隔间一一对应，且与电路板电连接，多个主光敏元件分别对称设于隔间中；用于为主光敏元件遮光的圆形挡板，设于隔板相互固连的一端的正上方。本发明的太阳位置传感器，同时提高了可检测光线范围和提升了检测精度，从而保证高精度跟踪太阳光位置，使太阳能电池板获得最大光照强度。

技术领域

本发明涉及太阳能追踪技术领域，特别是指一种太阳位置传感器。

背景技术

聚光光伏设备和跟踪光伏系统中都需要对太阳位置进行连续跟踪捕获，其基本原理是利用对阳光的遮挡变化引起光电子器件的输出变化得到跟踪的方向。目前常见的有塔式太阳位置传感器和光筒式太阳位置传感器等。

塔式太阳位置传感器：在一个锥形圆台四周贴了4片相同的光伏电池，太阳光从上方投射下来，当太阳光正中向下方投射时，4个光伏电池光线夹角相同，产生的电流相同。当太阳光偏向左侧(西方)时，左侧光伏电池光照加强，输出电流增大；右侧光伏电池光照减弱，输出电流减小。所以根据各光伏电池电流变化可以判断阳光的偏向。其优点是捕获范围广，但存在容易受到周围光线干扰、精度不高等缺点。

光筒式太阳位置传感器：采用圆筒来遮光，圆筒上方中心开有圆孔，在圆筒底部中心安装一个四象限光电池，来自上方的太阳光通过圆孔投向底部，当太阳光正中向下方投射时，投射的光斑中心与四象限光电池中心重合，四象限光电池各电池输出相同。当太阳光偏向左侧(西方)时，投射的光斑偏向东方，四象限光电池左侧两个电池被部分遮挡，右侧电池输出大于左侧电池输出，于是根据各光伏电池电流的变化可以判断出阳光的偏向。光筒式太阳位置传感器可以防止周围光线的干扰，对光线偏差的灵敏度也高多了，可检测出太阳位置较小的偏差；但存在检测的光线角度较小，光线角度偏差大时，会导致光线无法照射到四象限光电池，进而无法检测。

发明内容

为解决以上现有技术的不足，本发明提出了一种太阳位置传感器。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种太阳位置传感器，包括：呈凹槽型的外壳和与其相配合的透明盖，二者形成密封腔体；电路板，设于外壳内；一端相互固连的多块隔板，固设于外壳的底板的中间，形成多个相互独立的隔间；多个具有光生伏特效应的主光敏元件，与隔间一一对应，且与电路板电连接，多个主光敏元件分别对称设于隔间中；用于为主光敏元件遮光的圆形挡板，设于隔板相互固连的一端的正上方；当光线从正上方直射时，主光敏元件的PN结部位因圆形挡板的遮挡而接收不到光线；与主光敏元件一一对应的辅光敏元件，与电路板电连接；透明盖的边沿处设有透明的折边，折边的边缘位置低于辅光敏元件的位置；辅光敏元件垂直向下的正投影位于其所处隔间的中心线上；辅光敏元件的PN结部位被遮挡，使光线无法通过被遮挡的部位射向辅光敏元件的PN结；光线通过折边的边缘位置射向主光敏元件形成的入射角为α，光线通过被遮挡的部位的边缘射向辅光敏元件的PN结形成的入射角为β，β大于α。

作为本发明的进一步改进，隔板的数量为4块，组成十字形；主光敏元件的数量为4个，分别对称设于隔板形成的四个隔间中。

作为本发明的进一步改进，电路板固设于外壳的底板的中间，电路板与外壳的底板之间留有距离，隔板固设于电路板的中间，主光敏元件固设于电路板上。

作为本发明的进一步改进，主光敏元件和辅光敏元件为光电二极管或发光二极管。

作为本发明的进一步改进，正对的两个辅光敏元件为一组，其中，一组中两个辅光敏元件的外侧形状呈长方体，另一组中两个辅光敏元件的外侧形状呈圆弧形。

作为本发明的进一步改进，其特征在于，辅光敏元件呈水平设置，其PN结部位朝向圆形挡板。