專利名稱：太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，特別是一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
節(jié)能減排是當(dāng)今社會(huì)的一大主題，而太陽(yáng)能作為一種取之不盡，用之不竭的清潔無(wú)污染的能源，可以緩解當(dāng)今社會(huì)資源短缺的問(wèn)題。目前，人們主要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能加以利用，但太陽(yáng)與轉(zhuǎn)換裝置之間的相對(duì)位置極大影響了太陽(yáng)能的利用率。為了提高太陽(yáng)能的利用率，可以對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤。太陽(yáng)追蹤裝置一般由太陽(yáng)位置探測(cè)裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置三部分組成?？刂蒲b置接收太陽(yáng)位置探測(cè)裝置傳遞的信號(hào)后，控制執(zhí)行裝置動(dòng)作，從而使太陽(yáng)能利用裝置達(dá)到陽(yáng)光直射；因此，太陽(yáng)位置探測(cè)裝置的探測(cè)精度就決定了太陽(yáng)追蹤裝置的追蹤精度，而目前大部分的太陽(yáng)位置探測(cè)裝置受天氣的影響較大，且精度較低，不能滿足現(xiàn)在發(fā)展的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種追蹤精度高、成本低、不受天氣影響的太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板，水平光電傳感器，水平遮光器，俯仰光電傳感器和俯仰遮光器，水平光電傳感器和俯仰光電傳感器設(shè)置在底板上，水平遮光器設(shè)置在水平光電傳感器一側(cè)，水平光電傳感器在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器的投影面內(nèi)，俯仰遮光器設(shè)置在俯仰光電傳感器上方，俯仰光電傳感器在其垂直方向位于俯仰遮光器投影面內(nèi)；其中，俯仰光電傳感器不能位于水平遮光器在水平光電傳感器一側(cè)的正投影面內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置采用遮光器與光電傳感器配合，能夠精確定位太陽(yáng)的水平與俯仰位置，不受天氣變化的影響，保證光伏組件始終接受太陽(yáng)直射，大大提高光能利用率。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板1，水平光電傳感器2，水平遮光器3，俯仰光電傳感器4和俯仰遮光器5，其中，水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4設(shè)置在底板I上，水平遮光器3設(shè)置在水平光電傳感器2 —側(cè)，水平光電傳感器2在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器3的投影面內(nèi)，俯仰遮光器5設(shè)置在俯仰光電傳感器4上方,俯仰光電傳感器4在其垂直方向位于俯仰遮光器5投影面內(nèi)。水平遮光器3同時(shí)對(duì)應(yīng)設(shè)置在水平光電傳感器2的另一側(cè)，水平光電傳感器2在對(duì)稱兩側(cè)水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器3的投影面內(nèi)。俯仰遮光器5為遮光板,通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板I上，位于俯仰光電傳感器4的上方，俯仰光電傳感器4在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。水平遮光器3在與底板I垂直的方向上的投影面積與水平光電傳感器2的輪廓相配合，在垂直于水平遮光器3方向上的投 影寬度與水平光電傳感器2的輪廓相配合；所述的俯仰遮光器5在與底板I垂直的方向上的投影面積與俯仰光電傳感器4的輪廓相配合。本發(fā)明的工作原理如下:
陽(yáng)光照射下的物體會(huì)產(chǎn)生陰影，陰影的方向與太陽(yáng)光線的方向一致。當(dāng)水平遮光器3的陰影沒(méi)有完全遮住水平光電傳感器2時(shí)，說(shuō)明底板I在水平方向上沒(méi)有達(dá)到太陽(yáng)直射，控制裝置接收到水平光電傳感器2傳遞的信號(hào)后會(huì)控制執(zhí)行裝置在水平方向上的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到水平遮光器3的陰影完全遮住水平光電傳感器2，水平方向上的電機(jī)才停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使底板I在水平方向上達(dá)到太陽(yáng)直射。當(dāng)俯仰遮光器5的陰影沒(méi)有完全遮住俯仰光電傳感器4時(shí)，說(shuō)明底板I在俯仰方向上沒(méi)有達(dá)到太陽(yáng)直射，控制裝置接收到此時(shí)俯仰光電傳感器4傳遞的信號(hào)后會(huì)控制執(zhí)行裝置在俯仰方向上的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到俯仰遮光器5的陰影完全遮住俯仰光電傳感器4，俯仰方向上的電機(jī)才停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使底板I在俯仰方向上達(dá)到太陽(yáng)直射。當(dāng)水平遮光器3的陰影完全遮住水平光電傳感器2、俯仰遮光器5的陰影完全遮住俯仰光電傳感器4時(shí)，底板I此時(shí)達(dá)到太陽(yáng)直射；當(dāng)將本發(fā)明運(yùn)用在光伏組件上時(shí)，因?yàn)榈装錓是平行安裝在光伏組件上的，因此光伏組件此時(shí)達(dá)到太陽(yáng)直射。陰天時(shí)太陽(yáng)光線暗，但是遮光器在太陽(yáng)照射下產(chǎn)生的陰影與太陽(yáng)光線之間仍然存在著明顯對(duì)比，故本探測(cè)裝置可以繼續(xù)精確定位太陽(yáng)位置，從而使太陽(yáng)追蹤裝置不受天氣變化的影響；當(dāng)太陽(yáng)光線暗到不適合太陽(yáng)能利用裝置工作時(shí)，檢測(cè)光照強(qiáng)度的光電傳感器將信號(hào)傳遞給控制裝置，控制裝置會(huì)使太陽(yáng)追蹤裝置停止工作，降低太陽(yáng)追蹤裝置的能源損耗。水平方向上太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡:從早晨到晚上，太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是自東向西，執(zhí)行裝置的初始設(shè)定軌跡也是自東向西，初始設(shè)定位置是朝向東方的。晚上，執(zhí)行裝置是朝向西方的，第二天早晨，朝向西方的執(zhí)行裝置會(huì)繼續(xù)自東向西轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度觸動(dòng)水平位置傳感器，控制裝置接受到水平位置傳感器的信號(hào)后會(huì)使執(zhí)行裝置在水平方向上復(fù)位，從而使執(zhí)行裝置一直追蹤太陽(yáng)自東向西轉(zhuǎn)動(dòng)。俯仰方向上太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡:從早晨到中午，太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是自低到高，從中午到晚上，太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是自高到低。從早晨到中午，執(zhí)行裝置跟隨太陽(yáng)自低到高轉(zhuǎn)動(dòng)；從中午到晚上，執(zhí)行裝置首先會(huì)繼續(xù)自低到高轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。因此，本發(fā)明可以應(yīng)用于任何太陽(yáng)追蹤裝置，重點(diǎn)在于光電傳感器檢測(cè)太陽(yáng)照射下遮光器的陰影確定太陽(yáng)的水平、俯仰位置。陰影與太陽(yáng)光線之間存在明顯對(duì)比，可以使太陽(yáng)追蹤裝置不受天氣變化的影響。
實(shí)施例1:
一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板1，水平光電傳感器2，水平遮光器3，俯仰光電傳感器4和俯仰遮光器5，其中，水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4設(shè)置在底板I上，水平遮光器3為L(zhǎng)型板材，L型板材分為兩段，兩段結(jié)構(gòu)垂直，L型板材的一段固定在底板I上，與底板I垂直，位于水平光電傳感器2的一側(cè)，另一段位于水平光電傳感器2的上方，水平光電傳感器2在垂直于兩段板材的方向范圍內(nèi)的投影面內(nèi)，俯仰遮光器5為遮光板，通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板I上，與底板I平行，位于俯仰光電傳感器4的上方,俯仰光電傳感器4在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。本實(shí)施例的水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4為圓形狀,L型板材在與底板I垂直的方向上的投影面積的寬度與光電傳感器的直徑相同；在垂直于L型板材方向上的投影寬度與光電傳感器的直徑相同。本實(shí)施例中的L型板材的兩段并不一定要垂直，L型板材的兩端也不一定要分別與底板I垂直和平行，只要水平光電傳感器2在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于L型板材的投影面內(nèi)即可；俯仰遮光器5也不一定要與底板I垂直，只要俯仰光電傳感器4在其垂直方向位于俯仰遮光器5投影面內(nèi)即可。此實(shí)施例在使用的過(guò)程中，L型板材將在水平光電傳感器2另一側(cè)的一面作為向光面，使其面朝陽(yáng)光方向。實(shí)施例2:
一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板1，水平光電傳感器2，水平遮光器3，俯仰光電傳感器4和俯仰遮光器5，其中，水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4設(shè)置在底板I上，水平遮光器3為三面包圍的拱門型板材，拱門型板材分為三段，中間段垂直于兩邊段，拱門型板材的兩邊段固定在底板I上，與底板I垂直，兩邊段分別位于水平光電傳感器2的對(duì)應(yīng)的兩側(cè)，中間段位于水平光電傳感器2的上方，水平光電傳感器2在垂直于三段板材的方向范圍內(nèi)的投影面內(nèi)，俯仰遮·光器5為遮光板，通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板I上，與底板I平行，位于俯仰光電傳感器4的上方，俯仰光電傳感器4在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。本實(shí)施例的水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4為圓形狀,在垂直于拱門型板材三段方向上的投影寬度與光電傳感器的直徑相同。本實(shí)施例中的拱門型板材的中間段并不一定要與兩邊段垂直，拱門型板材的兩段和中間段也不一定要分別與底板I垂直和平行，只要水平光電傳感器2在其水平至垂直范圍內(nèi)位于L型板材的投影面內(nèi)即可；俯仰遮光器5也不一定要與底板I垂直，只要俯仰光電傳感器4在其垂直方向位于俯仰遮光器5投影面內(nèi)即可。此實(shí)施例在使用的過(guò)程中，拱門型板材的兩側(cè)面都可以作為向光面，使其面朝陽(yáng)光方向。實(shí)施例3:
一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板1，水平光電傳感器2，水平遮光器3，俯仰光電傳感器4和俯仰遮光器5，其中，水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4設(shè)置在底板I上，水平遮光器3為弧形板材,弧型板材的一端固定在底板I上，位于水平光電傳感器2的一側(cè)，另一端位于水平光電傳感器2的上方，水平光電傳感器2在垂直于弧形板材的方向范圍內(nèi)的投影面內(nèi)，俯仰遮光器5為遮光板，通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板I上，與底板I平行，位于俯仰光電傳感器4的上方,俯仰光電傳感器4在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。本實(shí)施例的水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4為方形狀,弧型板材在垂直于弧型板材方向上的投影寬度與光電傳感器的邊長(zhǎng)相同。此實(shí)施例在使用的過(guò)程中，弧形板材將在水平光電傳感器2另一側(cè)的一面作為向光面，使其面朝陽(yáng)光 方向。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，其特征在于:包括底板(1)，水平光電傳感器(2)，水平遮光器(3 )，俯仰光電傳感器(4 )和俯仰遮光器(5 )，水平光電傳感器(2 )和俯仰光電傳感器(4 )設(shè)置在底板(I)上，水平遮光器(3 )設(shè)置在水平光電傳感器(2 ) —側(cè)，水平光電傳感器(2 )在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器(3 )的投影面內(nèi)，俯仰遮光器(5 )設(shè)置在俯仰光電傳感器(4)上方，俯仰光電傳感器(4)在其垂直方向位于俯仰遮光器(5)投影面內(nèi)；其中，俯仰光電傳感器(4)不能位于水平遮光器(3)在水平光電傳感器(2)—側(cè)的正投影面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，其特征在于:所述的水平遮光器(3 )同時(shí)對(duì)應(yīng)設(shè)置在水平光電傳感器(2 )的另一側(cè)，水平光電傳感器(2 )在對(duì)稱兩側(cè)水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器(3)的投影面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，其特征在于:所述的俯仰遮光器(5)為遮光板,通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板(I)上，位于俯仰光電傳感器(4)的上方,俯仰光電傳感器(4)在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，其特征在于:所述的水平遮光器(3)在與底板(I)垂直的方向上的投影面積與水平光電傳感器(2)的輪廓相配合，在垂直于水平遮光器(3)方向上的投影寬度與水平光電傳感器(2)的輪廓相配合；所述的俯仰遮光器(5)在與底板(I )垂直的方向上的投影面積與俯仰光電傳感器(4)的輪廓相配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板，水平光電傳感器，水平遮光器，俯仰光電傳感器和俯仰遮光器，水平光電傳感器和俯仰光電傳感器設(shè)置在底板上，水平遮光器設(shè)置在水平光電傳感器一側(cè)，水平光電傳感器在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器的投影面內(nèi)，俯仰遮光器設(shè)置在俯仰光電傳感器上方，俯仰光電傳感器在其垂直方向位于俯仰遮光器投影面內(nèi)；其中，俯仰光電傳感器不能位于水平遮光器在水平光電傳感器一側(cè)的正投影面內(nèi)；本發(fā)明采用遮光器與光電傳感器配合，能夠精確定位太陽(yáng)的水平與俯仰位置，不受天氣變化的影響，保證光伏組件始終接受太陽(yáng)直射，大大提高光能利用率。
文檔編號(hào)G01C1/00GK103234510SQ20131012484
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者李宗濤, 李志剛, 于存貴, 齊賢偉, 李猛, 崔二巍, 魏浩, 陳帥, 黃超, 趙純, 汪國(guó)梁, 邵培, 李恩義, 陳娜 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)