[实用新型]太阳光三维寻迹传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳光寻迹传感，尤其涉及一种太阳光三维寻迹传感器。

背景技术

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，开发利用太阳能成为国际社会的一大主题和共同行动，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。各种太阳能产品已经得到大量应用，但现有产品大都没有太阳跟踪功能，使得应用时不能发挥太阳能最大效能，操作复杂，光伏发电方面，加自动跟踪太阳光后效率可以提高一倍。太阳灶方面，普及率已经很高，基本为人工手动调节形式，操作繁琐，使用难度大，市场对自动运行的太阳灶呼声很高。中高温太阳能方面，由于太阳自动跟踪运行技术还不完善，致使绝大部分产品还处于研制阶段。

现有的太阳自动跟踪技术由于缺少太阳光自动寻迹功能，有的需要人工辅助，有的需要辅助时钟控制，不同强度的光线运行特性不一致等问题，造成运行精度及可靠性较低。所以太阳能行业急需一种运行可靠、工艺简单、成本低廉的自动阳光寻迹跟踪技术。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决目前太阳能跟踪传感器结构较为复杂，运行精度及可靠性较差等问题，提供一种太阳光三维寻迹传感器，它能自动判断出太阳光线的强弱及直射位置，并输出位置控制信号，使之自动跟随太阳直射光线的轨迹运动。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种太阳光三维寻迹传感器，它包括外壳，所述外壳顶面设有遮光板及四象限光电装置，同时外壳顶面一端和外壳底面的相应端还分别设有一个朝阳面的光电检测元件I和背阳面光电检测元件II，光电检测元件I和光电检测元件II以及四象限光电装置均与控制驱动装置连接。

所述控制驱动装置由单片机和驱动装置组成，驱动装置为继电器驱动电路或光耦驱动电路。

所述四象限光电装置为四个光电检测元件III、光电检测元件IV、光电检测元件V和光电检测元件VI，其中光电检测元件III和光电检测元件IV在东西方向相对分布，光电检测元件V和光电检测元件VI在南北方向相对分布。

所述四象限光电装置为四个光电检测元件III、光电检测元件IV、光电检测元件V和光电检测元件VI，其中光电检测元件III和光电检测元件IV在南北方向相对分布，光电检测元件V和光电检测元件VI在东西方向相对分布。

所述光电检测元件I、光电检测元件II、光电检测元件III、光电检测元件IV、光电检测元件V和光电检测元件VI直接接入单片机A/D输入引脚，进行电压检测，通过单片机运算计算出传感器相对于太阳的三种位置，并输出位置驱动信号。

所述各光电检测元件采用发光二极管或光电二级管或各类线性光电池中的任何一种。

所述遮光板为长方形或正方形，安装在四象限光电装置平面的正上方，平行安置，遮光板边缘与光电检测元件III、光电检测元件IV、光电检测元件V和光电检测元件VI的中心位置垂直。

所述外壳顶面还设有透明罩。

本实用新型的太阳光三维寻迹传感器，解决了太阳光自动寻迹的技术难题，加上控制装置形成了一套完善的太阳能全自动跟踪控制方案。它采用线性光电元件检测阳光直射强度，光电元件的输出电压与光强成正比。也可采用发光二极管做线性光电检测元件。

其中朝阳面光电检测元件I与背阳面光电检测元件II构成前后方向太阳光位置信号检测，通过2052AD单片机计算，输出位置驱动信号，经用户的执行机构，使四象限光电装置的检测面大体朝向太阳光。

四象限光电装置的光电检测元件III、光电检测元件IV构成太阳高度角位置信号检测，光电检测元件V和光电检测元件VI构成太阳方位角位置信号检测，通过2052AD单片机计算，输出高度角、方位角位置驱动信号，经用户的执行机构，四象限光电检测面对准太阳光直射角。

本实用新型的优点：采用线性光电元件，测量阳光照度值准确，输出控制信号精度高，寻迹灵敏度(即太阳位移角度)可通过单片机接口程序设定，适应任何天气情况，全自动运行，生产工艺简单，制造成本低，适用于任何太阳能产品，便于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为电路原理框图。

其中，1.光电检测元件I，2.光电检测元件II，3.光电检测元件III，4.光电检测元件IV，5.光电检测元件V，6.光电检测元件VI，7.遮光板，8.控制驱动装置，9.透明罩，10.外壳，11.单片机，12.驱动装置，13.ISP接口，14.电源。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。