[實用新型]一種太陽光追蹤裝置

無效

• 申請號: 201120101042.6
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN202033667U
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 張鵬;周恒;張曉凡;張翔;劉建科;王明;孫華君;郭州
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00;H02N6/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于太陽定位技術領域，特別涉及一種太陽光追蹤裝置。

背景技術

目前，已有很多對太陽光進行跟蹤的裝置，根據跟蹤方式的不同可分為兩大類：光電跟蹤和視日軌跡跟蹤。

光電跟蹤是由光電傳感器根據入射光線的強弱變化，反饋信號到特定電路或計算機，電路或計算機通過調節傳動裝置實現對太陽光的跟蹤。這種追蹤方式時時性好，定位準確且穩定性高，但實現電路較為復雜，成本較高，且易受天氣影響。

視日運動軌跡跟蹤是事先觀測記錄全年每天太陽的運動軌跡參數，輸入到計算機程序，再控制傳動裝置，實現對太陽的跟蹤，這種方式的原理和裝置結構較為簡單，成本相對較低且可實現全天候的太陽定位，但它對裝置的安放位置有較高要求，對不同的緯度需要另加測量且精度較差。

隨著科技的不斷進步，功能較為成熟的太陽定位系統有很多，BYT-STS-1全自動太陽跟蹤系統是由北京中慧天誠科技有限公司生產，該全自動太陽跟蹤系統是針對太陽能空調、太陽能制氫、太陽輻照度測量、材料老化實驗、高效太陽能光伏發電、高效太陽能熱水器等需要對太陽進行實時跟蹤的應用領域設計的。它采用傳感器跟蹤以及天文定位跟蹤兩種模式，并且可以自動根據天氣狀況在兩種模式之間切換。無論哪種模式下，都可以實現高精度的太陽跟蹤。系統可以自動跟蹤太陽運轉，使太陽光垂直照射到物體表面，保證跟蹤架上產品獲得最大太陽輻射能量，該系統由底板、支架、絲杠、液壓、齒輪，步進電機，電腦控制器，電源等部分組成。系統控制跟蹤軟件按照太陽運動軌跡方式運行。采用二維自動跟蹤方式(跟蹤太陽由東向西)，太陽赤緯角跟蹤自動調整(系統自動顯示當地的太陽赤緯角)，該功能可實現全天8小時自動對太陽的實時追蹤。

由深圳集美華太科技有限公司生產的太陽自動跟蹤系統，結合了多種定位方式，機械部分由兩電機合成運動使太陽能電池板對準太陽方向，追蹤器實現水平方向200度旋轉，垂直方向15～90度旋轉。該運動范圍可以滿足在地球任意經度緯度的地區安裝，可實現追蹤太陽的目的。垂直方向的運動實現可以選用電動推桿，進行DC電機線性驅動，水平方向使用蝸輪蝸桿電機驅動的方式，垂直方向的運動實現可以選用電動推桿，進行DC電機線性驅動，水平方向使用蝸輪蝸桿電機驅動的方式。由于該太陽能發電系統長期工作在室外，需保證適應各類環境因素，如雷擊，溫度、濕度、抗風能力和鹽霧等。電控部分的追蹤器控制系統和太陽傳感系統為該監控系統的核心，完成太陽當前位置的檢測以及太陽能電池板朝向的控制，以保證太陽能電池板受到太陽垂直輻射。且該系統配有室內監控系統和無線通信系統，方便中央控制和集中監測，集中處理在不同風速的影響下追蹤系統的安全性及正常工作的操作，監控系統完成各單體追蹤器的異常狀態的實時報警，當太陽光強很微弱甚至產生電能不能滿足自身工作需要的時候，該控制系統將進入休眠，在休眠狀態下由備用電池供電并且會被周期性喚醒并檢測太陽光強；當光強達到一定程度的時候控制系統將綜合所處經緯位置、當前時間和傳感器的反饋信息，以GPS定位追蹤得到太陽的準確方位，并且換算為追蹤器調整信息，通過電機驅動改變方向，使追蹤器平臺與太陽光保持垂直，而見不到太陽的陰雨天則會完全根據其經緯位置和當前時間計算太陽的當前位置，此外，該系統還配備風速檢測系統。

此外還有基于PSD傳感器的光電特性，用PIC16F873單片機作為控制核心，由PSD傳感器給出四個方向信號，通過數據線送到控制器處理，計算得到太陽的方位角和仰角，然后由控制器發出控制信息，控制電動機響應相應動作，實現了對太陽的自動跟蹤。

上述太陽光追蹤系統都可以實現對太陽光的精確定位，系統均包括有傳感器、控制部件、傳動裝置三部分。以上各系統中傳感部分設計各異，但控制部分基本上都用到集成度較高的單片機、計算機或較為復雜的控制電路，甚至昂貴的GPS。這些部件雖然在一定程度上提高了定位精度，但成本和耗能會大大提高，所以很難大規模推廣和應用。

鑒于以上缺陷，實有必要提供一種改進的太陽光追蹤裝置以克服上述缺陷。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種太陽光追蹤裝置，其控制電路簡單、成本低、耗能低，因此，適合于大規模推廣，特別適合于太陽能發電大規模的集成運用。