[实用新型]光源自动追踪式太阳能采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用装置，具体涉及一种太阳能采集装置。

背景技术

目前市场上的太阳能热水器或太阳能供电装置等太阳能产品，太阳能电池板位置大多是固定的，不能随着光源移动而变动；部分产品在太阳能电池板的基础上，构建一个位置调整支架，使得太阳能电池板面板上下方向可以手动调节，由于太阳的位置是不断变化的，受光面接受太阳光垂直照射的时间很少，光能转化效率较低，因而太阳能电池板的推广受到一定的限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种方案光源自动追踪式太阳能采集装置，其可以自动追踪太阳光源，让太阳能电池板能持续接受太阳光垂直照射，从而提高光能转化效率。

为解决上述技术问题，本实用新型的光源自动追踪式太阳能采集装置，包括底座，所述的底座上经水平转向装置和倾角俯仰装置活动连接有太阳能电池板底座，所述的太阳能电池板底座上平铺有太阳能电池板，所述太阳能电池板底座一侧垂直于太阳能电池板设置有水平转向采集管、倾角俯仰采集管，所述的水平转向采集管内设置有光电传感器A、倾角俯仰采集管内设置有光电传感器B；还包括控制装置。

所述的水平转向装置包括固定于底座上的竖直轴支架，所述的竖直轴支架上经上轴承、下轴承活动设置有竖直轴；还包括竖直轴驱动电机，所述的竖直轴末端通过竖直轴驱动齿轮与竖直轴驱动电机传动连接；所述的倾角俯仰装置包括与竖直轴固定连接的水平轴，所述的水平轴上经左轴承、右轴承活动连接有水平轴支架，所述的水平轴支架与太阳能电池板底座固定连接；所述的水平轴上固定有水平轴驱动齿轮；还包括与太阳能电池板底座固定连接的水平轴驱动电机；所述的水平轴驱动电机经水平轴驱动齿轮与水平轴传动连接。

所述的控制装置包括与光电传感器A、光电传感器B分别连接的两个放大电路，由单片机STC90C52组成的处理机，由L298N组成的步进电机驱动电路。

本实用新型还提供了上述光源自动追踪式太阳能采集装置的控制方法，所述的水平转向装置和倾角俯仰装置采用并行方式控制，水平转向和倾角俯仰控制流程相同，其步骤包括：

步骤101：系统初始化，电机朝某一方向转动，光电传感器检测到太阳光的强度并送入单片机STC90C52暂存为当前最大强度X；当日工作时长计数器清零并开始计时，工作时段计时器清零；电机指竖直轴驱动电机或水平轴驱动电机；光电传感器指光电传感器A或光电传感器B。

步骤102：太阳能电池板底座转动，光电传感器再将检测到的新的太阳光强度指标Y送入单片机STC90C52。

步骤103：将Y和X进行比较，若Y比X大，将Y的值赋给X，电机继续按照原定方向旋转并得到新的Y值，直至Y小于X。

步骤104：电机逆转回上一个位置。

步骤105：电机停转并刷新当前最大强度X值，工作时段计时器开始进行计时，系统保持当前姿态。

步骤106：工作时段计时器达到工作段时长指标，重新获取当前太阳光的强度Y，Y与X不同，则重复步骤102、103、104、105，找到新的理想姿态继续接受光照。

所述光源自动追踪式太阳能采集装置的控制方法，还包括：

步骤107：判定当日工作时长计数器达到每日工作时长指标；如达到则执行步骤108。

步骤108：系统停止转动和搜索；休息时间计时器清零并开始休息时间计时。

步骤201：判定休息时间计时器是否达到每日休息时长指标；如达到则执行步骤202。

步骤202：启动电机转动返回初始位，并开始新的周期。

采用上述技术方案后，由水平转向采集管、倾角俯仰采集管内设置的光电传感器A、光电传感器B采集当前光线信号，通过控制装置带动水平转向装置和倾角俯仰装置在水平方向和垂直方向对太阳能电池板的位置进行调整，使之达到理想姿态，从而使太阳能电池板充分接受太阳光照，提高光能转化效率。本实用新型中，将光电传感器A、光电传感器B设置在水平转向采集管、倾角俯仰采集管内，并置光电传感器于采集管的底部，光电传感器对采集管管口所张的立体角小于3球面度，以保证入射光线基本平行于采集管中心轴。水平转向采集管、倾角俯仰采集管是非透明的，光线只能从其顶端开口进入，从而保证了光信号采集的准确性，有利于保证太阳能电池板与太阳的方向垂直。上述控制方法实现了优化设计，在调整动作较小、频率较低的基础上，确保找到最优姿态，提高光照效果。

附图说明

图1是本实用新型的光源自动追踪式太阳能采集装置的结构示意图；