一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，涉及太陽(yáng)能應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠根據(jù)太陽(yáng)光照自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板方向角度的太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型能夠驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置以進(jìn)行太陽(yáng)能光照強(qiáng)度跟蹤，其定位更加精準(zhǔn)，能夠使太陽(yáng)能發(fā)電效率更高，同時(shí)本實(shí)用新型還能夠?qū)崟r(shí)顯示和上傳當(dāng)前工作情況；本實(shí)用新型通過(guò)將太陽(yáng)能電池板固定在托板上，托板通過(guò)小車和氣缸可以改變朝向和傾斜角，從而增加了太陽(yáng)能電池板的向光面與太陽(yáng)光線垂直的時(shí)間，有效地提高了太陽(yáng)能的利用率，進(jìn)一步的提高了太陽(yáng)能電板的定位精確度和發(fā)電效率。
【專利說(shuō)明】 一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的基本動(dòng)力，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及世界人口的增長(zhǎng)，必將使能源消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng)。很長(zhǎng)一段時(shí)期，煤炭等傳統(tǒng)礦物質(zhì)能源有力地促進(jìn)了人類社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，但與此同時(shí)，該類能源的總量也越來(lái)越少，此外，大量的使用礦物質(zhì)能源帶來(lái)了一系列日趨嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
[0003]太陽(yáng)能作為一種新型可再生能源，具有清潔、環(huán)保、持續(xù)、長(zhǎng)久等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為人們應(yīng)對(duì)能源短缺、氣候變化與節(jié)能減排的重要選擇之一，越來(lái)越受到世人的關(guān)注。
[0004]目前，人類對(duì)太陽(yáng)能的利用方式主要分為兩類，分別是太陽(yáng)能熱利用和太陽(yáng)能光伏發(fā)電。在提高太陽(yáng)能利用率方面，太陽(yáng)位置跟蹤已被證實(shí)成為主要手段。所謂太陽(yáng)位置跟蹤，是指調(diào)整太陽(yáng)能接收板的位置角度，使其受光面保持始終與太陽(yáng)光線趨于垂直的關(guān)系，類似于向日葵的原理，目的是讓有效的受光面收集更多的太陽(yáng)能。對(duì)于同一塊太陽(yáng)能接收平板，當(dāng)其與太陽(yáng)輻射方向垂直時(shí)接收的太陽(yáng)能大致為將其朝南固定時(shí)接收到的太陽(yáng)輻射能量的3倍。
[0005]在目前利用太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電、太陽(yáng)能熱水等系統(tǒng)中，太陽(yáng)能電池板的安裝方向一般是根據(jù)當(dāng)?shù)氐娜照涨闆r進(jìn)行固定安裝，因此絕大部分時(shí)間太陽(yáng)光線與太陽(yáng)能電池板的向光面并不完全垂直，太陽(yáng)能的利用和轉(zhuǎn)換率較低。為提高太陽(yáng)能電池板的吸收轉(zhuǎn)換效率，一些方法和技術(shù)被用于調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板，使太陽(yáng)光線盡可能垂直射向太陽(yáng)能電池板。傳統(tǒng)的方法多為記錄當(dāng)?shù)靥?yáng)運(yùn)行軌跡，然后根據(jù)記錄的信息按太陽(yáng)的軌跡自動(dòng)進(jìn)行太陽(yáng)能電池板的調(diào)整。例如中國(guó)專利號(hào)200910100808.6公布的主動(dòng)式太陽(yáng)能跟蹤方法及裝置和200910086319.X公布的基于地球太陽(yáng)運(yùn)行軌跡的齒形帶傳動(dòng)群同步跟蹤太陽(yáng)光自動(dòng)跟蹤裝置，都是利用時(shí)間信號(hào)和太陽(yáng)的運(yùn)行軌跡進(jìn)行跟蹤，這類方法存在的問(wèn)題有:一是各地的太陽(yáng)照射角度不同，因此不同地區(qū)必須記錄不同的太陽(yáng)運(yùn)行軌跡信息并按不同的信息進(jìn)行運(yùn)行，工作量大；二是記錄的信息多，運(yùn)算比較復(fù)雜；三是陰雨天時(shí)太陽(yáng)光線并沒(méi)有明顯的指向性，但電機(jī)系統(tǒng)仍然耗電進(jìn)行工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠根據(jù)太陽(yáng)光照自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板方向角度的太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，包括處理器、第一光敏傳感器、第二光敏傳感器、第三光敏傳感器、第四光敏傳感器、第一比較器、第二比較器、第三比較器、第四比較器、第五比較器、第六比較器、第七比較器、第八比較器、第九比較器、第十比較器和安裝板；所述第一光敏傳感器的輸出端連接所述第一比較器的第一輸入端，所述處理器的第一輸出端連接所述第一比較器的第二輸入端，所述第一比較器的輸出端連接所述處理器的第一輸入端；所述第二光敏傳感器的輸出端連接所述第二比較器的第一輸入端，所述處理器的第二輸出端連接所述第二比較器的第二輸入端，所述第二比較器的輸出端連接所述處理器的第二輸入端；所述第三光敏傳感器的輸出端連接所述第三比較器的第一輸入端，所述處理器的第三輸出端連接所述第三比較器的第二輸入端，所述第三比較器的輸出端連接所述處理器的第三輸入端；所述第四光敏傳感器的輸出端連接所述第四比較器的第一輸入端，所述處理器的第四輸出端連接所述第四比較器的第二輸入端，所述第四比較器的輸出端連接所述處理器的第四輸入端；所述第一光敏傳感器的輸出端還連接所述第五比較器的第一輸入端，所述第二光敏傳感器的輸出端還連接所述第五比較器的第二輸入端，所述第五比較器的輸出端連接所述處理器的第五輸入端；所述第一光敏傳感器的輸出端還連接所述第六比較器的第一輸入端，所述第三光敏傳感器的輸出端還連接所述第六比較器的第二輸入端，所述第六比較器的輸出端連接所述處理器的第六輸入端；所述第一光敏傳感器的輸出端還連接所述第七比較器的第一輸入端，所述第四光敏傳感器的輸出端還連接所述第七比較器的第二輸入端，所述第七比較器的輸出端連接所述處理器的第七輸入端；所述第二光敏傳感器的輸出端還連接所述第八比較器的第一輸入端，所述第三光敏傳感器的輸出端還連接所述第八比較器的第二輸入端，所述第八比較器的輸出端連接所述處理器的第八輸入端；所述第二光敏傳感器的輸出端還連接所述第九比較器的第一輸入端，所述第四光敏傳感器的輸出端還連接所述第九比較器的第二輸入端，所述第九比較器的輸出端連接所述處理器的第九輸入端；所述第三光敏傳感器的輸出端還連接所述第十比較器的第一輸入端，所述第四光敏傳感器的輸出端還連接所述第十比較器的第二輸入端，所述第十比較器的輸出端連接所述處理器的第十輸入端。
[0008]在所述安裝板上開(kāi)有圓弧形的軌道，所述軌道的圓心角大于180°且小于270°，在安裝板上還固定有安裝座，在安裝板的上方設(shè)置有正方形的托板，所述托板的一角與安裝座的上端球鉸，并且球鉸的中心位于軌道圓心的正上方，在所述托板上固定有太陽(yáng)能電池板，所述第一光敏傳感器、第二光敏傳感器、第三光敏傳感器和第四光敏傳感器設(shè)置在所述太陽(yáng)能電池板上；在所述安裝板的軌道上安裝有小車，在小車上安裝有電機(jī)，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，所述小車沿軌道移動(dòng)，在所述小車上還安裝有氣缸，所述氣缸的活塞桿豎向布置，在氣缸活塞桿的上端安裝有水平的支撐軸，所述支撐軸的中部下端與氣缸活塞桿的上端鉸接，并且鉸接的中心線與支撐軸的中心線平行，所述托板與安裝座球鉸的中心點(diǎn)到支撐軸中心線的垂線交于支撐軸的中點(diǎn)，在所述支撐軸上套有至少兩個(gè)滾輪，并且支撐軸的中部向上凸起，形成卡球，在所述托板的下表面開(kāi)有條形的卡槽，所述卡槽的中心線位于托板的對(duì)角線上，并且卡槽中心線的延長(zhǎng)線過(guò)托板與安裝座的球鉸中心點(diǎn)，所述支撐軸上的滾輪與托板的下表面相抵，并且卡球卡入卡槽內(nèi)，所述處理器的第五輸出端連接電機(jī)的H橋驅(qū)動(dòng)電路，所述處理器的第六輸出端連接所述氣缸的控制器，所述處理器輸出控制信號(hào)給氣缸的控制器。
[0009]上述結(jié)構(gòu)將太陽(yáng)能電池板固定在托板上，托板的一角球鉸在安裝座上，使托板可以繞球鉸點(diǎn)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，托板下方安裝可以沿圓弧形軌道移動(dòng)的小車，在小車上固定氣缸，氣缸活塞桿的上端鉸接有支撐軸，支撐軸上的滾輪與托板的下表面相抵，并且支撐軸中部上方的卡球卡入托板內(nèi)，這樣通過(guò)小車調(diào)整氣缸的位置，調(diào)節(jié)托板的朝向，并通過(guò)控制氣缸活塞桿上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)托板的角度，便捷地實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板隨太陽(yáng)東升西落而調(diào)節(jié)朝向和角度，增加了太陽(yáng)能電池板的向光面與太陽(yáng)光線垂直的時(shí)間，從而有效地提高太陽(yáng)能的利用率。
[0010] 采用以上技術(shù)方案，在進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電時(shí)，設(shè)置在太陽(yáng)能電池板上的四個(gè)光敏傳感器處理器檢測(cè)到太陽(yáng)光照強(qiáng)度，光敏傳感器將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，當(dāng)太陽(yáng)光照變化時(shí)，四個(gè)光敏傳感器感受到的光照強(qiáng)度也不一樣，處理器分別輸出參考信號(hào)到第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器，同時(shí)四個(gè)光敏傳感器也分別輸出信號(hào)到所述第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器，第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器分別對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行比較，來(lái)判斷太陽(yáng)能電池板的光照強(qiáng)度是否到達(dá)預(yù)定值，處理器根據(jù)檢測(cè)結(jié)果通過(guò)電機(jī)的H橋驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)使得小車運(yùn)動(dòng)，處理器還發(fā)送控制信號(hào)給氣缸的控制器使氣缸的活塞桿伸縮，以進(jìn)行調(diào)整太陽(yáng)能電池板的方向或太陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光的角度。四個(gè)光敏傳感器之間還分別輸出信號(hào)到第五比較器至第十比較器，第五比較器至第十比較器分別比較個(gè)光敏傳感器之間的信號(hào)并輸出信號(hào)給處理器，處理器根據(jù)光敏傳感器之間的比較信號(hào)判斷太陽(yáng)光照強(qiáng)度，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)及氣缸的活塞桿伸縮來(lái)進(jìn)行微調(diào)。本實(shí)用新型能夠驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置以進(jìn)行太陽(yáng)能光照強(qiáng)度跟蹤，相較傳統(tǒng)的太陽(yáng)能跟蹤裝置，本實(shí)用新型定位更加精準(zhǔn)，能夠使太陽(yáng)能發(fā)電效率更高。[0011 ] 進(jìn)一步的，為了對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，還包括按鍵輸入裝置，所述按鍵輸入裝置的輸出端連接所述處理器的第十一輸入端。采用以上技術(shù)方案，能夠通過(guò)按鍵輸入裝置發(fā)送信號(hào)給處理器進(jìn)行模式設(shè)定，選擇不同的太陽(yáng)光照跟蹤模式，本實(shí)用新型可以通過(guò)光敏傳感器之間的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，或者通過(guò)不同的光敏傳感器的檢測(cè)信號(hào)與處理器提供的參考信號(hào)進(jìn)行比較，或者既通過(guò)光敏傳感器之間進(jìn)行比較又通過(guò)光敏傳感器與處理器提供的參考信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)跟蹤太陽(yáng)光照強(qiáng)度。
[0012]進(jìn)一步的，為了顯示光照情況等，本實(shí)用新型還包括觸摸屏，所述觸摸屏與所述處理器雙向連接。采用以上技術(shù)方案，能夠顯示各個(gè)光敏傳感器的檢測(cè)情況，同時(shí)能夠通過(guò)觸摸屏輸出信號(hào)給處理器以選擇不同的太陽(yáng)光照跟蹤模式。
[0013]進(jìn)一步的，還包括晶振電路；所述晶振電路與所述處理器雙向連接。采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型能夠在跟蹤過(guò)程中，通過(guò)處理器設(shè)置控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間，以能夠更加精確的進(jìn)行跟蹤，避免了當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)光照強(qiáng)度區(qū)域時(shí)，由于光敏傳感器與處理器之間的延遲而導(dǎo)致電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的誤差。
[0014]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型還包括GPS定位裝置；所述GPS定位裝置與所述處理器雙向連接。
[0015]進(jìn)一步的，為了將工作情況實(shí)時(shí)上傳，所述處理器還雙向連接有無(wú)線收發(fā)模塊。
[0016]為了進(jìn)一步提高太陽(yáng)能的利用率，在所述托板與太陽(yáng)能電池板之間墊有相變蓄能調(diào)溫材料板，所述相變蓄能調(diào)溫材料板厚15mm。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型能夠驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置以進(jìn)行太陽(yáng)能光照強(qiáng)度跟蹤，其定位更加精準(zhǔn)，能夠使太陽(yáng)能發(fā)電效率更高，同時(shí)本實(shí)用新型還能夠?qū)崟r(shí)顯示和上傳當(dāng)前工作情況；本實(shí)用新型通過(guò)將太陽(yáng)能電池板固定在托板上，托板通過(guò)小車和氣缸可以改變朝向和傾斜角，從而增加了太陽(yáng)能電池板的向光面與太陽(yáng)光線垂直的時(shí)間，有效地提1? 了太陽(yáng)能的利用率，進(jìn)一步的提1? 了太陽(yáng)能電板的定位精確度和發(fā)電效率?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的電路原理示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為圖2的A-A剖視圖。
[0021 ] 圖4為圖3的B-B剖視圖。
[0022]圖5為光敏傳感器的安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0024]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附
圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0025]在本實(shí)用新型的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0026]如圖1所示，一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，包括處理器1、第一光敏傳感器2、第二光敏傳感器3、第三光敏傳感器4、第四光敏傳感器5、第一比較器6、第二比較器7、第三比較器8、第四比較器9、第五比較器10、第六比較器11、第七比較器12、第八比較器13、第九比較器14、第十比較器15、按鍵輸入裝置18、觸摸屏19、晶振電路20、GPS定位裝置21和無(wú)線收發(fā)模塊22 ;所述第一光敏傳感器2的輸出端連接所述第一比較器6的第一輸入端，所述處理器I的第一輸出端連接所述第一比較器6的第二輸入端，所述第一比較器6的輸出端連接所述處理器I的第一輸入端；所述第二光敏傳感器3的輸出端連接所述第二比較器7的第一輸入端，所述處理器I的第二輸出端連接所述第二比較器7的第二輸入端，所述第二比較器7的輸出端連接所述處理器I的第二輸入端；所述第三光敏傳感器4的輸出端連接所述第三比較器8的第一輸入端，所述處理器I的第三輸出端連接所述第三比較器8的第二輸入端，所述第三比較器8的輸出端連接所述處理器I的第三輸入端；所述第四光敏傳感器5的輸出端連接所述第四比較器9的第一輸入端，所述處理器I的第四輸出端連接所述第四比較器9的第二輸入端，所述第四比較器9的輸出端連接所述處理器I的第四輸入端；所述第一光敏傳感器2的輸出端還連接所述第五比較器10的第一輸入端，所述第二光敏傳感器3的輸出端還連接所述第五比較器10的第二輸入端，所述第五比較器10的輸出端連接所述處理器I的第五輸入端；所述第一光敏傳感器2的輸出端還連接所述第六比較器11的第一輸入端，所述第三光敏傳感器4的輸出端還連接所述第六比較器11的第二輸入端，所述第六比較器11的輸出端連接所述處理器I的第六輸入端；所述第一光敏傳感器2的輸出端還連接所述第七比較器12的第一輸入端，所述第四光敏傳感器5的輸出端還連接所述第七比較器12的第二輸入端，所述第七比較器12的輸出端連接所述處理器I的第七輸入端；所述第二光敏傳感器3的輸出端還連接所述第八比較器13的第一輸入端，所述第三光敏傳感器4的輸出端還連接所述第八比較器13的第二輸入端，所述第八比較器13的輸出端連接所述處理器I的第八輸入端；所述第二光敏傳感器3的輸出端還連接所述第九比較器14的第一輸入端，所述第四光敏傳感器5的輸出端還連接所述第九比較器14的第二輸入端，所述第九比較器14的輸出端連接所述處理器I的第九輸入端；所述第三光敏傳感器4的輸出端還連接所述第十比較器15的第一輸入端，所述第四光敏傳感器5的輸出端還連接所述第十比較器15的第二輸入端，所述第十比較器15的輸出端連接所述處理器I的第十輸入端；所述處理器I的第五輸出端連接電機(jī)29的H橋驅(qū)動(dòng)電路，所述處理器I的第六輸出端連接所述氣缸30的控制器,所述處理器I輸出控制信號(hào)給氣缸30的控制器。所述按鍵輸入裝置18的輸出端連接所述處理器I的第十一輸入端；所述處理器I分別與所述觸摸屏19、晶振電路20、GPS定位裝置21和無(wú)線收發(fā)模塊22雙向連接。
[0027]如圖2至圖5所示，在安裝板23上開(kāi)有圓弧形的軌道24，所述軌道24的圓心角大于180°且小于270°，本實(shí)施例優(yōu)選軌道24的圓心角為210°。在安裝板23上還固定有安裝座25，在安裝板23的上方設(shè)置有正方形的托板26，所述托板26的一角與安裝座25的上端球鉸，并且球鉸的中心位于軌道24圓心的正上方，在所述托板26上固定有太陽(yáng)能電池板27,所述第一光敏傳感器2、第二光敏傳感器3、第三光敏傳感器4和第四光敏傳感器5設(shè)置在所述太陽(yáng)能電池板27上；在所述安裝板23的軌道24上安裝有小車28，在小車28上安裝有電機(jī)29，在電機(jī)29的驅(qū)動(dòng)下，所述小車28沿軌道24移動(dòng)，在所述小車28上還安裝有氣缸30，所述氣缸30的活塞桿豎向布置，在氣缸30活塞桿的上端安裝有水平的支撐軸31，所述支撐軸31的中部下端與氣缸30活塞桿的上端鉸接，并且鉸接的中心線與支撐軸31的中心線平行，所述托板26與安裝座25球鉸的中心點(diǎn)到支撐軸31中心線的垂線交于支撐軸31的中點(diǎn)，在所述支撐軸31上套有至少兩個(gè)滾輪32，并且支撐軸31的中部向上凸起，形成卡球33,在所述托板26的下表面開(kāi)有條形的卡槽16,所述卡槽16的中心線位于托板26的對(duì)角線上，并且卡槽16中心線的延長(zhǎng)線過(guò)托板26與安裝座25的球鉸中心點(diǎn)，所述支撐軸
31上的滾輪與托板26的下表面相抵,并且卡球33卡入卡槽16內(nèi)。
[0028]在所述托板26與太陽(yáng)能電池板27之間墊有相變蓄能調(diào)溫材料板17，所述相變蓄能調(diào)溫材料板17厚15mm。
[0029]在進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電時(shí)，四個(gè)光敏傳感器處理器分別設(shè)置在太陽(yáng)能電池板上來(lái)檢測(cè)太陽(yáng)光照強(qiáng)度，由于市面上的太陽(yáng)能電池板多為方形，優(yōu)選地，將四個(gè)光敏傳感器分別設(shè)置在太陽(yáng)能電池板的頂點(diǎn)上，當(dāng)然還可以將光敏傳感器設(shè)置在太陽(yáng)能電池板的四邊，其均為檢測(cè)太陽(yáng)光照強(qiáng)度，因此其具體安裝位置不應(yīng)受限制。光敏傳感器將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，當(dāng)太陽(yáng)光照變化時(shí)，四個(gè)光敏傳感器感受到的光照強(qiáng)度也不一樣，處理器分別輸出參考信號(hào)到第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器，同時(shí)四個(gè)光敏傳感器也分別輸出信號(hào)到所述第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器，第一比較器、第二比較器、第三比較器和第四比較器分別對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行比較，來(lái)判斷太陽(yáng)能電池板的光照強(qiáng)度是否到達(dá)預(yù)定值，處理器根據(jù)檢測(cè)結(jié)果通過(guò)電機(jī)的H橋驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)使得小車移動(dòng)同時(shí)處理器還發(fā)送控制信號(hào)給氣缸的控制器使得氣缸的活塞桿伸縮，以進(jìn)行調(diào)整太陽(yáng)能電池板的方向或太陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光的角度。四個(gè)光敏傳感器之間還分別輸出信號(hào)到第五比較器至第十比較器，第五比較器至第十比較器分別比較個(gè)光敏傳感器之間的信號(hào)并輸出信號(hào)給處理器，處理器根據(jù)光敏傳感器之間的比較信號(hào)判斷太陽(yáng)光照強(qiáng)度，然后通過(guò)電機(jī)的H橋驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制小車移動(dòng)和通過(guò)發(fā)送控制信號(hào)給氣缸的控制器來(lái)控制氣缸活塞桿伸縮進(jìn)行微調(diào)。通過(guò)按鍵輸入裝置進(jìn)行模式設(shè)定，選擇不同的太陽(yáng)光照跟蹤模式，本實(shí)用新型可以通過(guò)光敏傳感器之間的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，或者通過(guò)不同的光敏傳感器的檢測(cè)信號(hào)與處理器提供的參考信號(hào)進(jìn)行比較，或者既通過(guò)光敏傳感器之間進(jìn)行比較又通過(guò)光敏傳感器與處理器提供的參考信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)跟蹤太陽(yáng)光照強(qiáng)度；例如第一光敏傳感器與第四光敏傳感器的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，或者第一光敏傳感器、第二光敏傳感器、第三傳感器和第四傳感器分別與處理器的參考信號(hào)進(jìn)行比較等等。選擇最后一種模式時(shí)，能夠先通過(guò)判斷四個(gè)點(diǎn)的光照強(qiáng)度進(jìn)行粗調(diào)，即處理器控制電機(jī)以較快的速度轉(zhuǎn)動(dòng)并控制氣缸的活塞桿以較快的速度伸縮，使得小車和氣缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度加快，以節(jié)約太陽(yáng)能強(qiáng)度跟蹤時(shí)間；然后再通過(guò)光敏傳感器之間的比較情況進(jìn)行微調(diào)，即處理器控制電機(jī)以較慢的速度轉(zhuǎn)動(dòng)并控制氣缸的活塞桿以較慢的速度伸縮；光敏傳感器檢測(cè)到合格的光照強(qiáng)度處理器控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)或控制氣缸活塞桿停止伸縮有延遲時(shí)間，采用微調(diào)方式能夠避免因轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)快而出現(xiàn)的誤差。本實(shí)用新型能夠支持多種方式來(lái)準(zhǔn)確跟蹤太陽(yáng)光照強(qiáng)度，更加靈活多變，適用各種不同的發(fā)電環(huán)境。本實(shí)用新型還能夠通過(guò)H橋驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和剎車，相較傳統(tǒng)的太陽(yáng)能跟蹤控制裝置，本實(shí)用新型定位更加精準(zhǔn)，使得太陽(yáng)能發(fā)電效率更高。本實(shí)用新型能夠顯示各個(gè)光敏傳感器的檢測(cè)情況，同時(shí)能夠通過(guò)觸摸屏輸出信號(hào)給處理器以選擇不同的太陽(yáng)光照跟蹤模式。本實(shí)用新型還能夠通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送當(dāng)前地址、當(dāng)前工作情況給上位機(jī)，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
[0030]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)
入
口 ο
[0031]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:包括處理器(I)、第一光敏傳感器(2)、第二光敏傳感器(3)、第三光敏傳感器(4)、第四光敏傳感器(5)、第一比較器(6)、第二比較器(7)、第三比較器(8)、第四比較器(9)、第五比較器(10)、第六比較器(11)、第七比較器(12)、第八比較器(13)、第九比較器(14)、第十比較器(15)和安裝板(23);所述第一光敏傳感器(2 )的輸出端連接所述第一比較器(6 )的第一輸入端，所述處理器(I)的第一輸出端連接所述第一比較器(6)的第二輸入端，所述第一比較器(6)的輸出端連接所述處理器(I)的第一輸入端；所述第二光敏傳感器(3 )的輸出端連接所述第二比較器(7 )的第一輸入端，所述處理器(I)的第二輸出端連接所述第二比較器(7)的第二輸入端，所述第二比較器(7)的輸出端連接所述處理器(I)的第二輸入端；所述第三光敏傳感器(4)的輸出端連接所述第三比較器(8)的第一輸入端，所述處理器(I)的第三輸出端連接所述第三比較器(8)的第二輸入端，所述第三比較器(8)的輸出端連接所述處理器(I)的第三輸入端；所述第四光敏傳感器(5 )的輸出端連接所述第四比較器(9 )的第一輸入端，所述處理器(I)的第四輸出端連接所述第四比較器(9)的第二輸入端，所述第四比較器(9)的輸出端連接所述處理器(I)的第四輸入端；所述第一光敏傳感器(2)的輸出端還連接所述第五比較器(10)的第一輸入端，所述第二光敏傳感器(3)的輸出端還連接所述第五比較器(10)的第二輸入端，所述第五比較器(10)的輸出端連接所述處理器(I)的第五輸入端；所述第一光敏傳感器(2)的輸出端還連接所述第六比較器(11)的第一輸入端，所述第三光敏傳感器(4)的輸出端還連接所述第六比較器(11)的第二輸入端，所述第六比較器(11)的輸出端連接所述處理器(I)的第六輸入端；所述第一光敏傳感器(2)的輸出端還連接所述第七比較器(12)的第一輸入端，所述第四光敏傳感器(5)的輸出端還連接所述第七比較器(12)的第二輸入端，所述第七比較器(12)的輸出端連接所述處理器(I)的第七輸入端；所述第二光敏傳感器(3)的輸出端還連接所述第八比較器(13)的第一輸入端，所述第三光敏傳感器(4)的輸出端還連接所述第八 比較器(13)的第二輸入端，所述第八比較器(13)的輸出端連接所述處理器(I)的第八輸入端；所述第二光敏傳感器(3)的輸出端還連接所述第九比較器(14)的第一輸入端，所述第四光敏傳感器(5)的輸出端還連接所述第九比較器(14)的第二輸入端，所述第九比較器(14)的輸出端連接所述處理器(I)的第九輸入端；所述第三光敏傳感器(4)的輸出端還連接所述第十比較器(15)的第一輸入端，所述第四光敏傳感器(5)的輸出端還連接所述第十比較器(15)的第二輸入端，所述第十比較器(15)的輸出端連接所述處理器(I)的第十輸入端； 在所述安裝板(23)上開(kāi)有圓弧形的軌道(24)，所述軌道(24)的圓心角大于180°且小于270°，在安裝板(23)上還固定有安裝座(25)，在安裝板(23)的上方設(shè)置有正方形的托板(26 )，所述托板(26 )的一角與安裝座(25 )的上端球鉸，并且球鉸的中心位于軌道(24)圓心的正上方，在所述托板(26)上固定有太陽(yáng)能電池板(27),所述第一光敏傳感器(2)、第二光敏傳感器(3)、第三光敏傳感器(4)和第四光敏傳感器(5)設(shè)置在所述太陽(yáng)能電池板(27)上；在所述安裝板(23)的軌道(24)上安裝有小車(28)，在小車(28)上安裝有電機(jī)(29)，在電機(jī)(29 )的驅(qū)動(dòng)下，所述小車(28 )沿軌道(24)移動(dòng)，在所述小車(28 )上還安裝有氣缸(30)，所述氣缸(30)的活塞桿豎向布置，在氣缸(30)活塞桿的上端安裝有水平的支撐軸(31)，所述支撐軸(31)的中部下端與氣缸(30)活塞桿的上端鉸接，并且鉸接的中心線與支撐軸(31)的中心線平行，所述托板(26)與安裝座(25)球鉸的中心點(diǎn)到支撐軸(31)中心線的垂線交于支撐軸(31)的中點(diǎn)，在所述支撐軸(31)上套有至少兩個(gè)滾輪(32 )，并且支撐軸(31)的中部向上凸起，形成卡球(33)，在所述托板(26)的下表面開(kāi)有條形的卡槽(16)，所述卡槽(16)的中心線位于托板(26)的對(duì)角線上，并且卡槽(16)中心線的延長(zhǎng)線過(guò)托板(26)與安裝座(25)的球鉸中心點(diǎn)，所述支撐軸(31)上的滾輪與托板(26)的下表面相抵，并且卡球(33)卡入卡槽(16)內(nèi)，所述處理器(I)的第五輸出端連接電機(jī)(29)的H橋驅(qū)動(dòng)電路，所述處理器(I)的第六輸出端連接所述氣缸(30)的控制器，所述處理器(I)輸出控制信號(hào)給氣缸(30)的控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，其特征是:還包括按鍵輸入裝置(18)，所述按鍵輸入裝置(18)的輸出端連接所述處理器(I)的第十一輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，其特征是:還包括觸摸屏(19 )，所述觸摸屏(19 )與所述處理器(I)雙向連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，其特征是:還包括晶振電路(20 );所述晶振電路(20 )與所述處理器(I)雙向連接。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，其特征是:還包括GPS定位裝置(21);所述GPS定位裝置(21)與所述處理器(I)雙向連接。
6.如權(quán)利要求5所述的一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，其特征是:所述處理器(I)還雙向連接有無(wú)線收發(fā)模塊(22 )。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高效自適應(yīng)太陽(yáng)能電池板跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述托板(26)與太陽(yáng)能電池板(27)之間墊有相變蓄能調(diào)溫材料板(17)，所述相變蓄能調(diào)溫材料板(17)厚15mm。`
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK203595946SQ201320756410
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】沈正華 申請(qǐng)人:重慶輝騰光電有限公司