[發(fā)明專利]一種太陽自動跟蹤裝置及其跟蹤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310143730.2
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103684228A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳嵐萍;顧柏楊;呂繼東;張曉花;陳陽;焦竹青
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

1.一種太陽自動跟蹤裝置，其特征在于：包括MCU控制電路、數(shù)據(jù)寄存和通信交換模塊、多功能人機互動界面、限位裝置、光敏信號測驗裝置、精細輸出驅動控制裝置、電機、固定架；所述數(shù)據(jù)寄存和通信交換模塊、多功能人機互動界面、限位裝置、光敏信號測驗裝置的輸出端與MCU控制電路的輸入端相連，MCU控制電路的輸出端與精細輸出驅動控制裝置的輸入端連接，精細輸出驅動控制裝置的輸出端與電機的輸入端連接，電機的輸出端與固定架相連。

2.權利要求1所述的一種太陽自動跟蹤裝置的跟蹤方法，其特征在于：所述方法為時鐘控制跟蹤和光電跟蹤混合式跟蹤方法，其具體步驟如下：

（1）陰天和夜晚系統(tǒng)不跟蹤，并記錄系統(tǒng)停止的時間，由三個光敏傳感器一直采集光照強度，當光照強度達到系統(tǒng)要求時，根據(jù)系統(tǒng)停止時的時間和當前時間，通過粗控方法控制直流電機，直到太陽光斑達到一定范圍時，再通過精確控制方法進行控制；在一直天氣晴朗的情況下，電機停止時間不超過30分鐘，一直采用精確控制方法，當受光面與太陽光垂直時，停止系統(tǒng)跟蹤，并且不斷采集高度角和方位角的光電信號，信號差達到一定閾值時，再次啟動系統(tǒng)跟蹤；?

（2）每次在太陽光與受光面垂直時，電機停止，同時記錄電機停止時間Tstop，當需要啟動電機時，讀取當前時間Tcurrent；

（3）通過電機停止的時間日期與即將啟動電機轉動的當前時間日期，得到相應的電機轉動的控制信號，進而驅動電機，直到方位角光敏電阻（E，W）和高度角光敏電阻（S，N）采集到相應的光信號，此時系統(tǒng)轉換為光電精確跟蹤；通過驅動設備驅動俯仰角和方位角電機，隨著驅動電機的轉動，兩邊的光敏傳感器收到相同陰影遮蓋，輸出相同電壓，使得控制方位角的兩個光敏電阻的輸出電壓差，控制俯仰角的兩個光敏電阻的輸出電壓差均為零，即Ux=Uy=0，表明系統(tǒng)聚光鏡平面和太陽光垂直。

3.根據(jù)權利要求2所示的一種太陽自動跟蹤裝置的跟蹤方法，其特征在于：所述粗控方法為時鐘控制跟蹤方法；所述精確控制方法為光電跟蹤方法，且所述光電跟蹤方法采用遮擋光照的四象限方法。

4.根據(jù)權利要求2或3所示的一種太陽自動跟蹤裝置的跟蹤方法，其特征在于：所述光敏傳感器采用光敏電阻，光束直接投射到太陽定位傳感器的光敏面，光敏電阻輸出相應電壓，經(jīng)過A/D轉換，送入單片機，通過處理算法，單片機輸出相應控制信號。

5.根據(jù)權利要求2或3所示的一種太陽自動跟蹤裝置的跟蹤方法，其特征在于：所述時間參數(shù)均以二十四小時制，其中有四個參數(shù)控制，系統(tǒng)啟動時間Tstart，系統(tǒng)休眠時間Tsleep，電機停止的時間Tstop和將要啟動電機時的當前時間Tcurrent，其中在Tstart—Tsleep之間，系統(tǒng)正常運行，反之系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)。