[发明专利]全自动太阳能双轴跟踪装置及控制系统

摘要

全自动太阳能双轴跟踪装置及控制系统，本控制系统采用的是视日跟踪和光电跟踪相结合的方法，运用双轴运动达到对其高度角和方位角的控制，以实现其二维自由度运动。本太阳能跟踪控制系统的基本原理为：首先，采用视日运动轨迹的方法计算太阳的高度角和方位角，通过单片机控制步进电动机转动；其次，接收安装在东西南北和中间五个方位的五个光敏电阻的信号值，并采用光电控制来增进步进电动机的转动精度，进而实现全方位高精度的太阳能跟踪。这种跟踪控制系统经过实践证明能提高太阳能电池板的光电转化效率。

主权项

一种全自动太阳能双轴跟踪装置及控制系统，其特征在于，所述控制系统结构包括太阳能电池板、向日追踪器、光敏电阻、垂直杆、大齿轮、底座、立柱、水平轴、小齿轮、减速电机、跟踪控制器、步进电机、支架；垂直杆嵌套在底座上，跟踪控制器固定在垂直杆上，水平轴固定在跟踪控制器上，步进电机固定在底座上，步进电机固定在跟踪控制器上，垂直杆通过大齿轮与步进电机咬合，水平轴通过小齿轮与减速电机咬合，以上组成了全自动太阳能双轴跟踪装置及控制系统的组件安装支架；太阳能电池板安装在立柱上，通过立柱与支架相连，支架固定在水平轴上，光敏电阻按东西南北中的方向安装在向日跟踪器上，向日跟踪器则固定在太阳能电池板的左侧，跟踪控制器由单片机系统组成，通过线路与装置中的被控制设备相连做为整个装置的控制核心；使用时，在跟踪控制器的驱动下，通过控制减速电机和步进电机带动垂直杆左右旋转以及水平轴上下旋转，从而带动太阳能电池板上下左右的转动，在太阳能电池板转动的同时，向日控制器工作，根据光敏电阻反馈的信息对转动的角度精确控制；为了防止在转动过程结束后太阳能电池板因重力产生误差，当转动停止的瞬间跟踪控制器立即工作对减速电机和步进电机控制自锁；太阳能电池板能为跟踪控制器中的单片系统供电以便可以长时间的运行工作；使用后，当光敏电阻检测到天黑时，跟踪控制器进入断电程序，太阳能电池板恢复初始位置，全自动太阳能双轴跟踪装置及控制系统进入低耗模式节约能源。