[實(shí)用新型]基于自轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220645450.2
• 申請(qǐng)日: 2012-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN202975830U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙應(yīng)應(yīng);邢路
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安艾力特電子實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): G05D3/12
• 分類號(hào): G05D3/12
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 弋才富

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用駕車新型涉及一種太陽(yáng)能極軸式應(yīng)用領(lǐng)域，特別是基于自轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路。?

背景技術(shù)

太陽(yáng)能資源的總量很大，既是一次性能源，又是可再生能源，是免費(fèi)使用、無(wú)需運(yùn)輸三維清潔能源。但是太陽(yáng)能具有分散性，雖然到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射的總量十分巨大，但其能流密度低。地面每平方米只有1000W左右的太陽(yáng)能。同時(shí)，太陽(yáng)能還具有不穩(wěn)定性，由于地球表面受到晝夜、季節(jié)、地理緯度、隨機(jī)變化的氣候自然條件影響，使得到達(dá)某一點(diǎn)的太陽(yáng)能是間歇的，光照方向和強(qiáng)度隨時(shí)間不斷變化的，太陽(yáng)能的這些缺陷限制了大規(guī)模的開發(fā)利用太陽(yáng)能資源。因此，在太陽(yáng)現(xiàn)存的缺陷基礎(chǔ)上，為了充分開發(fā)利用太陽(yáng)能資源，雙軸式太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可使光伏電池的接收率大大的提高，從而能有效的、更充分的利用太陽(yáng)能資源，拓寬了太陽(yáng)能的應(yīng)用領(lǐng)域。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決以上問題，本實(shí)用新型提供一種基于自轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，能更有效的、更充分的利用太陽(yáng)能資源，拓寬了太陽(yáng)能的應(yīng)用領(lǐng)域；另一方面，有效的利用太陽(yáng)能可以緩解日益緊張的能源危機(jī)和嚴(yán)重污染的生態(tài)環(huán)境。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

基于自轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，包括單片機(jī)、GPS模塊、脈沖分配器、功率放大器、步進(jìn)電機(jī)和檢測(cè)模塊；所述單片機(jī)與所述檢測(cè)模塊、所述GPS模塊、所述脈沖分配器相連，所述脈沖分配器與所述功率放大器相連，所述功率放大器與所述步進(jìn)電機(jī)相連接；所述檢測(cè)模塊由光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)；所述單片機(jī)根據(jù)所述檢測(cè)模塊檢測(cè)到的太陽(yáng)的方位角和高度角的位置，以及從GPS模塊讀取編程好的太陽(yáng)的位置，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和運(yùn)算，由脈沖分配器分配脈沖，經(jīng)過功率放大器放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述的基于自轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于所述檢測(cè)模塊采用三個(gè)光電傳感器，所述光電傳感器采用光敏二極管，其中兩個(gè)傳感器用來(lái)檢測(cè)太陽(yáng)的高度角和方位角，另一個(gè)傳感器控制反射光束的瞄準(zhǔn)、誤差修正；光電跟蹤是利用光電傳感器來(lái)測(cè)定入射太陽(yáng)光線和系統(tǒng)光軸間的偏差。啟動(dòng)跟蹤模塊時(shí)采用定時(shí)判斷光強(qiáng)電壓是否達(dá)到光電跟蹤范圍，如果達(dá)到光電跟蹤范圍啟動(dòng)光電跟蹤進(jìn)行修正，如果沒有達(dá)到光電跟蹤范圍采用GPS模塊的視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤，當(dāng)達(dá)到光電跟蹤的光強(qiáng)時(shí)啟動(dòng)光電跟蹤進(jìn)行修正。

進(jìn)一步地，所述的基于自轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于步進(jìn)電機(jī)的控制電路采用脈沖分配器和功率放大器兩部分聯(lián)合實(shí)現(xiàn)，脈沖分配器主要是將單片機(jī)輸入的步進(jìn)脈沖轉(zhuǎn)換成步進(jìn)電機(jī)各相繞組所需的通斷點(diǎn)邏輯信號(hào)，功率放大模塊主要是將脈沖分配器輸出的邏輯信號(hào)放大為步進(jìn)正常運(yùn)行所需的脈沖。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用極軸式自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可使光伏電池的接受率大大的提高，從而能更有效的、更充分的利用太陽(yáng)能資源，拓寬了太陽(yáng)能的應(yīng)用領(lǐng)域。另一方面，有效的利用太陽(yáng)能可以緩解日益緊張的能源危機(jī)和嚴(yán)重污染的生態(tài)環(huán)境，這對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。方位角-高度角式雙軸跟蹤雖然能實(shí)現(xiàn)跟蹤精度，但是機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，系統(tǒng)成本高，方位角和高度角電機(jī)動(dòng)作頻繁，能耗較高，高度角和方位角計(jì)算較復(fù)雜等，采用極軸式全跟蹤機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，跟蹤精度高，成本相對(duì)低，耗能低。

附圖說(shuō)明

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如附圖所示，本實(shí)用新型基于自轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，包括單片機(jī)、GPS模塊、脈沖分配器、功率放大器、步進(jìn)電機(jī)和檢測(cè)模塊；所述單片機(jī)與所述檢測(cè)模塊、所述GPS模塊、所述脈沖分配器相連，所述脈沖分配器所述功率放大器相連，所述功率放大器與所述步進(jìn)電機(jī)相連接；所述檢測(cè)模塊由光電傳感器進(jìn)行檢測(cè)；所述單片機(jī)根據(jù)所述檢測(cè)模塊檢測(cè)到的太陽(yáng)的方位角和高度角的位置，以及從GPS模塊讀取編程好的太陽(yáng)的位置，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和運(yùn)算，由脈沖分配器分配脈沖，經(jīng)過功率放大器放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述的基于自轉(zhuǎn)軸的太陽(yáng)光定向反射裝置機(jī)構(gòu)控制電路，其特征在于所述檢測(cè)模塊采用三個(gè)光電傳感器，所述光電傳感器采用光敏二極管，其中兩個(gè)傳感器用來(lái)檢測(cè)太陽(yáng)的高度角和方位角，另一個(gè)傳感器控制反射光束的瞄準(zhǔn)、誤差修正；光電跟蹤是利用光電傳感器來(lái)測(cè)定入射太陽(yáng)光線和系統(tǒng)光軸間的偏差。啟動(dòng)跟蹤模塊時(shí)采用定時(shí)判斷光強(qiáng)電壓是否達(dá)到光電跟蹤范圍，如果達(dá)到光電跟蹤范圍啟動(dòng)光電跟蹤進(jìn)行修正，如果沒有達(dá)到光電跟蹤范圍采用GPS模塊的視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤，當(dāng)達(dá)到光電跟蹤的光強(qiáng)時(shí)啟動(dòng)光電跟蹤進(jìn)行修正。