[實用新型]數字式太陽能自動跟蹤控制器

無效

• 申請號: 201020243079.8
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN201716597U
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 汪義旺
• 申請（專利權）人: 蘇州市職業大學
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00;G05B19/042;H02N6/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周新亞

技術領域

本實用新型涉及一種跟蹤器，尤其涉及一種數字式且可以實現單軸和雙軸切換的太陽能自動跟蹤控制器。

背景技術

太陽能作為一種新型能源具有儲量無限、普遍存在、利用清潔、使用經濟等優點，但是由于太陽能空間分布不斷變化，使其利用的效率不高，如果它的能量轉換部分能始終保持與太陽光線垂直，那么它就可以在有限的使用面積內收集更多的太陽能。太陽能設備的能量轉換部分若想保持與太陽光垂直，就必須要跟蹤太陽。太陽能跟蹤器就為解決這一問題提供了條件。研究表明，采樣了太陽能跟蹤器，其能量的利用率可提高30％以上。但現有的跟蹤裝置，大多采用模擬跟蹤控制技術，普遍存在控制精度不高，自適應性差，且不能同時兼顧單軸和雙軸的自動跟蹤控制等缺點，難以滿足市場的需求。

發明內容

本實用新型的目的為了克服上述缺點，提供一種太陽能自動跟蹤控制器，采用高性能單片機控制技術，能有效地提高太陽能利用率和太陽能自動追蹤控制，并能實現單軸和雙軸控制的自動切換，實用靈活方便，經濟實用。

本實用新型所采用的技術方案是：一種數字式太陽能自動跟蹤控制器，包括電源電路，顯示電路，按鍵電路，光照檢測電路，還包括有MCU控制單元，向MCU控制單元提供時間信號的時鐘電路，由MCU控制單元輸出信號控制的驅動單元電路，所述光照檢測電路的光照信號輸入至MCU檢測電路，按鍵輸入電路的按鍵信號輸入至MCU檢測電路，MCU檢測電路輸入信號至顯示電路。

所述的驅動單元電路還包括單軸及雙軸控制單元，單軸和雙軸切換單元。

所述單軸及雙軸控制單元包括兩臺直流電動機，連接控制直流電動機正反轉的繼電器，兩臺直流電動機帶動電池板的轉動從而實現太陽能的自動跟蹤。

本實用新型在單軸控制方式工作時，MCU檢測東西方向的光照輸入，并做出判斷后驅動東西方向電機運動，雙軸控制方式時，MCU分時檢測東西和南北四方向的光照輸入，并相應作出判斷，分別驅動東西和南北電機運動，達到雙軸追蹤的目的，時鐘電路可以保證控制器在夜間停止工作，減少損耗，提高系統效率。本實用新型可最大限度地提高太陽能利用率，精確追蹤太陽，方便的實現單軸和雙軸的自動跟蹤控制，性價比高，市場前景好。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本實用新型。

圖1為本實用新型的電路單元方框示意圖；

圖2為本實用新型的外部接口結構示意圖；

圖3為本實用新型的工作電源的電路原理圖；

圖4為本實用新型的限位開關的電路原理圖；

圖5為本實用新型的控制輸出的電路原理圖；

圖6為本實用新型的主控制電路部分的原理圖。

具體實施方式

如圖1所示本實施例電路系統結構和信號走向為：電源電路為整個系統供電，MCU控制單元為主控單元，按鍵電路和光照檢測電路分別為MCU控制單元輸入按鍵信號和光照信號，時鐘電路為MCU控制單元提供時鐘信號，在白天MCU控制單元控制開機，在夜晚MCU控制單控制停機，MCU控制單元根據光照信號驅動驅動單元電路里的電機。

在單軸控制方式工作時，MCU控制單元檢測東西方向的光照輸入，并做出判斷后驅動東西方向電機運動，雙軸控制方式時，MCU控制單元分時檢測東西和南北四方向的光照輸入，并相應作出判斷，分別驅動東西和南北電機運動，達到雙軸追蹤的目的。

如圖2所示為本實用新型的外部接口結構示意圖，為便于接線和操作，接口電路均分布在控制板的兩側，主要包括輸入輸出接口，用于按鍵和顯示電路的連接，以及程序的燒寫；傳感器和位置開關接口，主要連接光照檢測電路的外部光敏傳感器和四個方位的限位開關；控制輸出接口用于連接控制電機；電源接口連接工作電源。

如圖3所示，為本實用新型的控制電源和工作電源電路，電路采用開關電源芯片LM2956和LM2576組成，輸入端為防止電源正負極反接，采用了整流橋保護輸入電路D2，濾波電容C1，輸出部分電路R2和可調電阻R3，可調整輸出電壓值。LM2576組成5V工作電源輸出電路。

參照圖4，為本實用新型的限位開關接入電路，電路由電阻R13和R18組成，當開關動作時輸出低電平，反之為高電平。本設計采用東西南北四路限位開關檢測電源電路。