[实用新型]日光自动追踪装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种日光自动追踪装置，能够在方位和俯仰两个范围内自动追踪日光，实现更为精确的追踪，提高日光采集量，属于太阳能利用技术领域。 

背景技术

随着我国经济的飞速发展，能源供需矛盾日益突出，能源问题日益严重，传统能源的开发利用造成的环境问题日益恶化，加快发展可再生能源已经成为我国的重大能源战略。太阳能是一种清洁、丰富的绿色能源。与提高太阳能利用率、改进太阳能采集的现有技术是一种方位跟踪装置，如图1所示，在该装置中，方位电机1通过联轴器2与方位驱动蜗杆3连接，方位涡轮4与该方位驱动蜗杆3啮合，方位涡轮轴5直立，采光平台6固定在方位涡轮轴5的上端，采光平台6与水平面呈一夹角，夹角大小根据纬度、季节而定。控制器根据程序控制方位电机1启动与停止、转速、转向。在方位电机1间歇或者连续驱动下，采光平台6在日出后到日落前，在180°方位角的范围内与日光方向变化同步转动，实现对阳光的自动跟踪；日落后，由方位电机1反转驱动采光平台6转回初始位置。然而，由于太阳的运行范围除了方位外，还有俯仰，也就是说早晚的太阳位置低于中午的太阳的位置。因此，这种追踪方式实际上没能精确追踪日光，太阳能的采集和利用率较低。 

实用新型内容

本实用新型其目的在于提高日光追踪精度，进而提高太阳能采集和利用率，为此，我们发明了一种日光自动追踪装置，该装置在工作过程中，能够最大程度地使采光平台6的台面与入射日光光线垂直。 

在本实用新型之日光自动追踪装置中，如图1所述，方位电机1通过联轴器2与方位驱动蜗杆3连接，方位涡轮4与该方位驱动蜗杆3啮合，方位涡轮轴5直立；其特征在于，如图2、图3所示，中间平台7固定在方位涡轮轴5的上端，中间平台7呈水平状态；在中间平台7上，俯仰电机8通过俯仰联轴器9与俯仰驱动蜗杆10连接，俯仰涡轮11与该俯仰驱动蜗杆10啮合，俯仰涡轮轴12呈水平状态，采光平台6背靠俯仰涡轮轴12，并安装在俯仰涡轮轴12上；控制器根据程序控制方位电机1和俯仰电机8启动与停止、转速、转向。 

本实用新型其技术效果在于，在现有技术基础上，实现采光平台6的可控俯仰，该俯仰动作与方位范围的动作结合，能够最大程度地使采光平台6的台面与入射日光光线垂直，从而提高日光追踪精度，进而提高太阳能采集和利用率。 

附图说明

图1为现有日光方位追踪装置主视示意图。图2为本实用新型之日光自动追踪装置主视示意图。图3为本实用新型之日光自动追踪装置右视及局部剖视右视示意图，该图同时作为摘要附图。图4为本实用新型之日光自动追踪装置控制程序框图。 

具体实施方式

在本实用新型之日光自动追踪装置中，如图1所述，方位电机1通过联轴器2与方位驱动蜗杆3连接，方位涡轮4与该方位驱动蜗杆3啮合，方位涡轮轴5直立。如图2、图3所示，中间平台7固定在方位涡轮轴5的上端，中间平台7呈水平状态；在中间平台7上，俯仰电机8通过俯仰联轴器9与俯仰驱动蜗杆10连接，俯仰涡轮11与该俯仰驱动蜗杆10啮合，俯仰涡轮轴12呈水平状态，采光平台6背靠俯仰涡轮轴12并安装俯仰涡轮轴12上，采光平台6与水平平面的夹角为45～90度。方位涡轮4与方位驱动蜗杆3、俯仰涡轮11与俯仰驱动蜗杆10的传动比均在1:30～1:50内确定。控制器根据程序控制方位电机1和俯仰电机8启动与停止、转速、转向。所述方位电机1、俯仰电机8为步进电机，驱动频率500Hz，细分精度1/1000，在该驱动频率及细分精度下，步进电机运动最为平滑、稳定。DS1320实时时钟模块、步进电机驱动器分别与单片机连接，构成所述控制器，由DS1320实时时钟模块将年、月、日、时等时间信息传送给单片机，单片机根据控制程序对时间进行分析计算，如图4所示，得出此时的俯仰角和方位角，并与上一时刻对应值比较，得出要调整的角度，发送命令到步进电机驱动器，驱动方位电机1、俯仰电机8转动，完成采光平台6追踪控制。