[发明专利]一种太阳光垂直照射跟踪装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种太阳光垂直照射跟踪装置。

背景技术：

人们为了节省能源，注意力更多地集中在太阳能充分利用方面，在能化技术相当的情况下，扩大光照面积提高能化器光照强度及延长光照时间，是改进太阳能设备的主方向。其中增大能化器光照面积会增加成本而且还受到采光区域的限制，因此，提高能化器的光照强度延长照射时间成为关键。实验表明，在同样的太阳能装置中，垂直照射比自然照射的光能转化效率要高35%以上。由于太阳光是间歇性分散式照射，要保持太阳光的垂直照射必须把太阳能光照面的运动与太阳移动一致。近阶段国内出现了一些跟踪装置，如，专利申请号为2014203752049的文献中给出了“一种新型光伏双轴跟踪支架”，通过前后两排十字联轴器，为太阳光接收器形成聚光、光伏双轴跟踪支架，采用模块化设计组成双轴跟踪支架方阵；专利申请号为2011203088660的文献中给出了“自行式太阳光跟踪器”，把太阳能电池板固定在减速齿轮箱上，由驱动电机驱动调整太阳能电池板对准太阳，用键盘将当地的位置和当时的具体时间输入到单片机，通过公式计算电机的角度，控制电池板自行跟踪太阳；专利申请号为2011203492090的文献中给出了“一种太阳能电池板取样跟踪传感装置”，所用的传感器是多块太阳能电池板，每块电池板在保持地面和太阳夹角的同时有各自的方向，通过取样跟踪装置提高光电转换效率。它们结构复杂成本较高，适用于电池板的跟踪。目前世界上通用的太阳能跟踪系统，都需要根据安放点的经纬度等信息，计算一年中每一天不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，靠计算该固定地点每一时刻的太阳位置以实现跟踪。采用的是电脑数据理论，需要地球经纬度地区的的数据和设定，一旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必须重新计算参数、设定数据和调整各个参数；原理、电路、技术、设备都很复杂，非专业人士不能够随便操作。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容：

为了填补现有太阳能装置中的不足，本发明的目的是，提供一种能够自动调整光能转化器的受光面与太阳光线垂直的太阳光垂直照射跟踪装置，它能在太阳光线方向改变时仍然保持垂直状态，本发明装置带有时钟控制功能，能在无光时让系统回到初始状态，便于下一次的快速跟踪和系统保护。

本发明所采用的技术方案有：

一种太阳光垂直照射跟踪装置，包括支架、正交机构、采光板、信号接收器、控制器、第一驱动电机和第二驱动电机，所述正交机构和第二驱动电机设置在支架上，且正交机构与第二驱动电机的驱动轴相连，采光板和第一驱动电机设置在正交机构上，且采光板与第一驱动电机的驱动轴相连，信号接收器和控制器设置在采光板上，信号接收器、第一驱动电机和第二驱动电机分别通过导线与控制器相连。

进一步地，所述正交机构包括第一转轴、轴管、第二转轴和第一轴承，所述第一转轴设置在轴管下端，两个所述第一轴承对称设置在轴管的侧壁上，第二转轴通过两个所述第一轴承穿接在轴管的侧壁上，所述第一转轴转动设置在支架上。

进一步地，所述支架为可伸缩结构，包括底座、母杆、子杆、调节螺母、圆盘和第二轴承，所述母杆设置在底座上，子杆插接在母杆内，调节螺母设置在子母杆的结合处，圆盘设置在子杆顶端，第二轴承设置在圆盘上，所述正交机构中的第一转轴转动设置在支架上第二轴承内，第二驱动电机设置在圆盘上。

进一步地，所述采光板包括平板和两梯形立板，所述梯形立板垂直设置在采光板下端面两侧，所述梯形立板上设有轴孔，采光板通过轴孔转动设置在正交机构的第二转轴上。

进一步地，所述信号接收器包括矩形体框架、输出接口和五个光感器，所述五个光感器分别设置在矩形体框架的底面和四侧面上，输出接口分别与每个光感器相连。

进一步地，所述控制器包括中央处理单元以及分别对应连接在中央处理单元控制端的单元处理器、时钟控制器、第一输出接口和第二输出接口，所述信号接收器上的输出接口分别与单元处理器对应连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机分别通过导线与控制器的第一输出接口和第二输出接口相连。

本发明具有如下有益效果：