基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，包括單片機(jī)、GPS模塊、脈沖分配器、功率放大器、步進(jìn)電機(jī)和檢測模塊；所述單片機(jī)與所述檢測模塊、所述GPS模塊、所述脈沖分配器相連，所述脈沖分配器與所述功率放大器相連，所述功率放大器與所述步進(jìn)電機(jī)相連接；所述檢測模塊由光電傳感器進(jìn)行檢測；所述單片機(jī)根據(jù)所述檢測模塊檢測到的太陽的方位角和高度角的位置，以及從GPS模塊讀取編程好的太陽的位置，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和運(yùn)算，由脈沖分配器分配脈沖，經(jīng)過功率放大器放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)；能更有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應(yīng)用領(lǐng)域；另一方面，有效的利用太陽能可以緩解日益緊張的能源危機(jī)和嚴(yán)重污染的生態(tài)環(huán)境。
【專利說明】基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能極軸式應(yīng)用領(lǐng)域，特別是基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能資源的總量很大，既是一次性能源，又是可再生能源，是免費(fèi)使用、無需運(yùn)輸三維清潔能源。但是太陽能具有分散性，雖然到達(dá)地球表面的太陽輻射的總量十分巨大，但其能流密度低。地面每平方米只有1000W左右的太陽能。同時(shí)，太陽能還具有不穩(wěn)定性，由于地球表面受到晝夜、季節(jié)、地理緯度、隨機(jī)變化的氣候自然條件影響，使得到達(dá)某一點(diǎn)的太陽能是間歇的，光照方向和強(qiáng)度隨時(shí)間不斷變化的，太陽能的這些缺陷限制了大規(guī)模的開發(fā)利用太陽能資源。因此，在太陽現(xiàn)存的缺陷基礎(chǔ)上，為了充分開發(fā)利用太陽能資源，雙軸式太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可使光伏電池的接收率大大的提高，從而能有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應(yīng)用領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決以上問題，本發(fā)明提供一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，能更有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應(yīng)用領(lǐng)域；另一方面，有效的利用太陽能可以緩解日益緊張的能源危機(jī)和嚴(yán)重污染的生態(tài)環(huán)境。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，包括單片機(jī)、GPS模塊、脈沖分配器、功率放大器、步進(jìn)電機(jī)和檢測模塊；所述單片機(jī)與所述檢測模塊、所述GPS模塊、所述脈沖分配器相連，所述脈沖分配器與所述功率放大器相連，所述功率放大器與所述步進(jìn)電機(jī)相連接；所述檢測模塊由光電傳感器進(jìn)行檢測；所述單片機(jī)根據(jù)所述檢測模塊檢測到的太陽的方位角和高度角的位置，以及從GPS模塊讀取編程好的太陽的位置，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和運(yùn)算，由脈沖分配器分配脈沖，經(jīng)過功率放大器放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。
[0006]進(jìn)一步地，所述的基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于所述檢測模塊采用三個(gè)光電傳感器，所述光電傳感器采用光敏二極管，其中兩個(gè)傳感器用來檢測太陽的高度角和方位角，另一個(gè)傳感器控制反射光束的瞄準(zhǔn)、誤差修正；光電跟蹤是利用光電傳感器來測定入射太陽光線和系統(tǒng)光軸間的偏差。啟動(dòng)跟蹤模塊時(shí)采用定時(shí)判斷光強(qiáng)電壓是否達(dá)到光電跟蹤范圍，如果達(dá)到光電跟蹤范圍啟動(dòng)光電跟蹤進(jìn)行修正，如果沒有達(dá)到光電跟蹤范圍采用GPS模塊的視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤，當(dāng)達(dá)到光電跟蹤的光強(qiáng)時(shí)啟動(dòng)光電跟蹤進(jìn)行修正。
[0007]進(jìn)一步地，所述的基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于步進(jìn)電機(jī)的控制電路采用脈沖分配器和功率放大器兩部分聯(lián)合實(shí)現(xiàn)，脈沖分配器主要是將單片機(jī)輸入的步進(jìn)脈沖轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)各相繞組所需的通斷點(diǎn)邏輯信號(hào)，功率放大模塊主要是將脈沖分配器輸出的邏輯信號(hào)放大為步進(jìn)正常運(yùn)行所需的脈沖。[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):采用極軸式自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可使光伏電池的接受率大大的提高，從而能更有效的、更充分的利用太陽能資源，拓寬了太陽能的應(yīng)用領(lǐng)域。另一方面，有效的利用太陽能可以緩解日益緊張的能源危機(jī)和嚴(yán)重污染的生態(tài)環(huán)境，這對人類的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。方位角-高度角式雙軸跟蹤雖然能實(shí)現(xiàn)跟蹤精度，但是機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，系統(tǒng)成本高，方位角和高度角電機(jī)動(dòng)作頻繁，能耗較高，高度角和方位角計(jì)算較復(fù)雜等，采用極軸式全跟蹤機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，跟蹤精度高，成本相對低，耗能低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如附圖所示，本發(fā)明基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，包括單片機(jī)、GPS模塊、脈沖分配器、功率放大器、步進(jìn)電機(jī)和檢測模塊；所述單片機(jī)與所述檢測模塊、所述GPS模塊、所述脈沖分配器相連，所述脈沖分配器所述功率放大器相連，所述功率放大器與所述步進(jìn)電機(jī)相連接；所述檢測模塊由光電傳感器進(jìn)行檢測；所述單片機(jī)根據(jù)所述檢測模塊檢測到的太陽的方位角和高度角的位置，以及從GPS模塊讀取編程好的太陽的位置，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和運(yùn)算，由脈沖分配器分配脈沖，經(jīng)過功率放大器放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述的基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于所述檢測模塊采用三個(gè)光電傳感器，所述光電傳感器采用光敏二極管，其中兩個(gè)傳感器用來檢測太陽的高度角和方位角，另一個(gè)傳感器控制反射光束的瞄準(zhǔn)、誤差修正；光電跟蹤是利用光電傳感器來測定入射太陽光線和系統(tǒng)光軸間的偏差。啟動(dòng)跟蹤模塊時(shí)采用定時(shí)判斷光強(qiáng)電壓是否達(dá)到光電跟蹤范圍，如果達(dá)到光電跟蹤范圍啟動(dòng)光電跟蹤進(jìn)行修正，如果沒有達(dá)到光電跟蹤范圍采用GPS模塊的視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤，當(dāng)達(dá)到光電跟蹤的光強(qiáng)時(shí)啟動(dòng)光電跟蹤進(jìn)行修正。
[0012]進(jìn)一步地，所述的基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于步進(jìn)電機(jī)的控制電路采用脈沖分配器和功率放大器兩部分聯(lián)合實(shí)現(xiàn)，脈沖分配器主要是將單片機(jī)輸入的步進(jìn)脈沖轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)各相繞組所需的通斷點(diǎn)邏輯信號(hào)，功率放大模塊主要是將脈沖分配器輸出的邏輯信號(hào)放大為步進(jìn)正常運(yùn)行所需的脈沖。
[0013]以上所述，僅是本發(fā)明的實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于:包括單片機(jī)、GPS模塊、脈沖分配器、功率放大器、步進(jìn)電機(jī)和檢測模塊；所述單片機(jī)與所述檢測模塊、所述GPS模塊、所述脈沖分配器相連，所述脈沖分配器與所述功率放大器相連，所述功率放大器與所述步進(jìn)電機(jī)相連接；所述檢測模塊由光電傳感器進(jìn)行檢測。
2.如權(quán)利要求書I所述的基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于:所述檢測模塊采用三個(gè)光電傳感器，所述光電傳感器采用光敏二極管，其中兩個(gè)傳感器用來檢測太陽的高度角和方位角，另一個(gè)傳感器控制反射光束的瞄準(zhǔn)、誤差修正。
3.如權(quán)利求書I所述的基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于:步進(jìn)電機(jī)的控制電路采用脈沖分配器和功率放大器兩部分聯(lián)合實(shí)現(xiàn)，脈沖分配器主要是將單片機(jī)輸入的步進(jìn)脈沖轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)各相繞組所需的通斷點(diǎn)邏輯信號(hào)，功率放大模塊主要是將脈沖分配器輸出的邏輯信號(hào)放大為步進(jìn)正常運(yùn)行所需的脈沖。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK103853176SQ201210500641
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】趙應(yīng)應(yīng), 邢路 申請人:西安艾力特電子實(shí)業(yè)有限公司