[發明專利]光敏式自動對準光源裝置

在審

• 申請號: 201710699664.5
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107450603A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 王智勇
• 申請（專利權）人: 王智勇
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種機電設備，尤其是一種能夠自動對準光源的光能采集裝置。

背景技術

現有太陽能熱水器、太陽能采光板等太陽能采集裝置是固定安裝的，不能隨著太陽的轉動而自動調整朝向。當太陽照射角度相對于太陽能采集裝置的朝向偏差較大時，太陽能采集裝置收集到的太陽能會比它正對太陽時少很多，這種情況降低了太陽能采集的效率。

發明內容

為了克服現有太陽能采集裝置無法自動對準光源，在照射傾斜角度較大時采光效率低的缺陷，本發明提供一種可以自動對準光源的太陽能收集裝置，利用光敏傳感器實時感知光能采集板和太陽光源的照射角度的關系，當照射角度超過一定程度時，會自動做出調整，始終保證光能采集板對準太陽光源的方向，達到較高的太陽能采集效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種自動對準光源的太陽能收集裝置，包括采光板，光敏傳感器，水平橫梁，水平旋轉裝置，俯仰調節裝置，圓弧形齒輪軌，以及一個控制器。光敏傳感器沿采光板邊緣布設，每個傳感器相隔一定的角度，圍繞采光板一周安裝。

上述的自動對準光源的太陽能收集裝置，當采光板正對太陽時，所有傳感器均位于采光板的陰影之中，所接收到的光照強度相同。當采光板朝向與太陽所在的方向呈一定角度時，某些傳感器處于采光板的陰影之外，所接收到的光照強度與另一部分傳感器所接收到的不同，從而可以使控制器判斷采光板自身朝向與太陽照射方向的關系，并指令水平旋轉裝置或俯仰調節裝置作出相應動作，來調整采光板的朝向，使采光板正對太陽。

本發明的有益效果是，本發明利用安裝在太陽能采光板上的光敏傳感器實時感知采光板和光源所呈的角度，當采光板的朝向和光源所在方向相差超過一定程度時，可自動調整采光板的朝向，使它始終正對光源所在的方向，從而提高了光能收集效率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明示意圖；

圖2為本發明左視圖。

圖中1.采光板，2.光敏傳感器，3.光敏傳感器，4.光敏傳感器，5.光敏傳感器，6.俯仰轉軸，7.支撐架，8.水平橫梁，9.水平旋轉裝置，10.俯仰調節電機及減速齒輪，11.圓弧形齒輪軌，12.底座，13.控制器。

具體實施方式

光敏式自動對準光源裝置包括采光板1，以及光敏傳感器2，光敏傳感器3，光敏傳感器4，光敏傳感器5，上述四個傳感器分別裝設在采光板1的四個邊緣，采光板1通過兩個俯仰轉軸6與支撐架7連接，支撐架7裝設在水平橫梁8上，水平橫梁8安裝在水平旋轉裝置9上，在水平橫梁8上還設有俯仰調節電機及減速齒輪10，另有一個圓弧形齒輪軌11固定在采光板1上，俯仰調節電機及減速齒輪10與圓弧形齒輪軌11配合，起到調節采光板1的俯仰角度的作用。水平旋轉裝置9下方有一個底座12，還有一個控制器13，連接上述所有傳感器和運動機構，指令各機構協調運轉。

如圖1所示，當采光板1正對光源時，光敏傳感器2，光敏傳感器3，光敏傳感器4，光敏傳感器5均位于采光板1的陰影之中，各個傳感器所接收到的光照強度相同。此時控制器13保持原狀，不作出任何指令。隨著太陽照射角度的變化，光敏傳感器5處于采光板1的陰影之外，它所接收到的光照強度與另外三個傳感器所接收到的光照強度不同，從而可以使控制器13判斷出采光板1自身朝向與太陽照射方向的關系，指令水平旋轉裝置9轉動，帶動水平橫梁8旋轉，采光板1隨之在水平方向上轉動。當采光板1轉動到某一角度時，光敏傳感器5重新進入采光板1的陰影中，此時各個傳感器所接收到的光照強度相同，控制器13指令水平旋轉裝置9停止轉動，從而使采光板1再次正對光源。反之，如果光敏傳感器3位于陰影之外，那么控制器13可以指令水平旋轉裝置9向相反方向旋轉，使采光板再次正對太陽光源的方向。

如圖2所示，如光敏傳感器2處于采光板的陰影之外，它所接收到的光照強度與另外三個傳感器所接收到的光照強度不同，從而可以使控制器13判斷出采光板1自身朝向與太陽照射方向的關系，并指令俯仰調節電機及減速齒輪10動作，采光板1上的圓弧形齒輪軌11隨之轉動，帶動采光板1以兩個俯仰轉軸6為圓心做上仰轉動。當采光板1上仰到某一角度時，光敏傳感器2重新進入采光板1的陰影中，此時各個傳感器所接收到的光照強度相同，控制器13指令俯仰調節電機及減速齒輪10停止轉動，使采光板1再次正對光源。反之，如果光敏傳感器4位于陰影之外，那么控制器13指令俯仰調節電機及減速齒輪10向相反方向轉動，直到光敏傳感器4處于采光板1的陰影中為止，使采光板1再次正對太陽光源的方向。

如光敏傳感器2和光敏傳感器4同時處于光源照射之下，或光敏傳感器3和光敏傳感器5同時處于光源照射之下，則控制器13可以判斷采光板1姿態為背對光源，此時指令水平旋轉裝置9轉動，直到光敏傳感器3和光敏傳感器5都處于采光板1的陰影之下。此時如果光敏傳感器2或光敏傳感器4仍然處于光源照射下，控制器13即可根據光敏傳感器2或光敏傳感器4接收到的光源照射強度判斷采光板1的俯仰角度和光源方向的關系，并指令俯仰調節電機及減速齒輪10運轉，直到光敏傳感器2和光敏傳感器4都處于采光板的陰影下為止，從而使采光板1正對光源方向。