[实用新型]一种太阳光追踪装置

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳定位技术领域，特别涉及一种太阳光追踪装置。

背景技术

目前，已有很多对太阳光进行跟踪的装置，根据跟踪方式的不同可分为两大类：光电跟踪和视日轨迹跟踪。

光电跟踪是由光电传感器根据入射光线的强弱变化，反馈信号到特定电路或计算机，电路或计算机通过调节传动装置实现对太阳光的跟踪。这种追踪方式时时性好，定位准确且稳定性高，但实现电路较为复杂，成本较高，且易受天气影响。

视日运动轨迹跟踪是事先观测记录全年每天太阳的运动轨迹参数，输入到计算机程序，再控制传动装置，实现对太阳的跟踪，这种方式的原理和装置结构较为简单，成本相对较低且可实现全天候的太阳定位，但它对装置的安放位置有较高要求，对不同的纬度需要另加测量且精度较差。

随着科技的不断进步，功能较为成熟的太阳定位系统有很多，BYT-STS-1全自动太阳跟踪系统是由北京中慧天诚科技有限公司生产，该全自动太阳跟踪系统是针对太阳能空调、太阳能制氢、太阳辐照度测量、材料老化实验、高效太阳能光伏发电、高效太阳能热水器等需要对太阳进行实时跟踪的应用领域设计的。它采用传感器跟踪以及天文定位跟踪两种模式，并且可以自动根据天气状况在两种模式之间切换。无论哪种模式下，都可以实现高精度的太阳跟踪。系统可以自动跟踪太阳运转，使太阳光垂直照射到物体表面，保证跟踪架上产品获得最大太阳辐射能量，该系统由底板、支架、丝杠、液压、齿轮，步进电机，电脑控制器，电源等部分组成。系统控制跟踪软件按照太阳运动轨迹方式运行。采用二维自动跟踪方式(跟踪太阳由东向西)，太阳赤纬角跟踪自动调整(系统自动显示当地的太阳赤纬角)，该功能可实现全天8小时自动对太阳的实时追踪。

由深圳集美华太科技有限公司生产的太阳自动跟踪系统，结合了多种定位方式，机械部分由两电机合成运动使太阳能电池板对准太阳方向，追踪器实现水平方向200度旋转，垂直方向15～90度旋转。该运动范围可以满足在地球任意经度纬度的地区安装，可实现追踪太阳的目的。垂直方向的运动实现可以选用电动推杆，进行DC电机线性驱动，水平方向使用蜗轮蜗杆电机驱动的方式，垂直方向的运动实现可以选用电动推杆，进行DC电机线性驱动，水平方向使用蜗轮蜗杆电机驱动的方式。由于该太阳能发电系统长期工作在室外，需保证适应各类环境因素，如雷击，温度、湿度、抗风能力和盐雾等。电控部分的追踪器控制系统和太阳传感系统为该监控系统的核心，完成太阳当前位置的检测以及太阳能电池板朝向的控制，以保证太阳能电池板受到太阳垂直辐射。且该系统配有室内监控系统和无线通信系统，方便中央控制和集中监测，集中处理在不同风速的影响下追踪系统的安全性及正常工作的操作，监控系统完成各单体追踪器的异常状态的实时报警，当太阳光强很微弱甚至产生电能不能满足自身工作需要的时候，该控制系统将进入休眠，在休眠状态下由备用电池供电并且会被周期性唤醒并检测太阳光强；当光强达到一定程度的时候控制系统将综合所处经纬位置、当前时间和传感器的反馈信息，以GPS定位追踪得到太阳的准确方位，并且换算为追踪器调整信息，通过电机驱动改变方向，使追踪器平台与太阳光保持垂直，而见不到太阳的阴雨天则会完全根据其经纬位置和当前时间计算太阳的当前位置，此外，该系统还配备风速检测系统。

此外还有基于PSD传感器的光电特性，用PIC16F873单片机作为控制核心，由PSD传感器给出四个方向信号，通过数据线送到控制器处理，计算得到太阳的方位角和仰角，然后由控制器发出控制信息，控制电动机响应相应动作，实现了对太阳的自动跟踪。

上述太阳光追踪系统都可以实现对太阳光的精确定位，系统均包括有传感器、控制部件、传动装置三部分。以上各系统中传感部分设计各异，但控制部分基本上都用到集成度较高的单片机、计算机或较为复杂的控制电路，甚至昂贵的GPS。这些部件虽然在一定程度上提高了定位精度，但成本和耗能会大大提高，所以很难大规模推广和应用。

鉴于以上缺陷，实有必要提供一种改进的太阳光追踪装置以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳光追踪装置，其控制电路简单、成本低、耗能低，因此，适合于大规模推广，特别适合于太阳能发电大规模的集成运用。