[發明專利]一種低成本太陽能發電跟蹤系統與方法

在審

• 申請號: 202010465387.3
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111585508A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 張白;孔德超;劉杰
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 王茜

1.一種低成本太陽能發電跟蹤系統，包括太陽能發電板、儲能裝置，其特征在于：還包括微處理器、光控開關、第一光電檢測單元、旋轉動力機構，其中：

所述光控開關用于識別日光情況，判斷當前為白天或夜晚，當光控開關檢測到環境光強高于閾值時，則判斷為白天，則開啟系統，微處理器、第一光電檢測單元、旋轉動力機構開始工作；當光控開關檢測到環境光強低于閾值時，判斷為夜晚，則關閉系統，除光控開關工作外，微控制器、第一光電檢測單元、旋轉動力機構停止工作；

所述第一光電檢測單元設置于太陽能發電板非發電表面，用于檢測太陽能發電板表面能接收到的光照強度，并將檢測到的光照強度發送至微處理器；

所述微處理器根據第一光電檢測單元發送的光照強度，控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動，使得太陽光能夠直射在太陽能發電板上。

2.根據權利要求1所述的一種低成本太陽能發電跟蹤系統，其特征在于：還包括遮光板，所述遮光板為兩個，垂直固定設置在太陽能發電板的非發電表面，且位于第一光電檢測單元兩側，兩個所述遮光板均平行于經度方向。

3.根據權利要求1所述的一種低成本太陽能發電跟蹤系統，其特征在于：還包括遮光板，所述遮光板為圓柱體或方形柱體，垂直固定設置在太陽能發電板的非發電表面，且位于第一光電檢測單元外側。

4.根據權利要求2或3所述的一種低成本太陽能發電跟蹤系統，其特征在于：還包括第二光電檢測單元，設置在太陽能發電板的非發電表面，且設置在所述遮光板的外側，用于檢測遮光板未遮擋太陽光時實際的太陽光照強度。

5.根據權利要求4所述的一種低成本太陽能發電跟蹤系統，其特征在于：所述微處理器還設置有計時單元，用于設定所述微處理器控制控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動的時間周期T。

6.根據權利要求5所述的一種低成本太陽能發電跟蹤系統，其特征在于：旋轉動力機構包括電機、減速器以及太陽能發電板支架，所述電機受微處理器控制，電機通過減速器帶動太陽能發電板支架轉動，從而帶動太陽能發電板轉動；

所述減速器為具有自鎖功能的減速器。

7.一種低成本太陽能發電跟蹤方法，其特征在于：包括以下步驟：

光控開關識別日光情況，并控制對微處理器進行供電或斷電，進而控制太陽光跟蹤系統工作或停止工作；

微處理器結合第一光電檢測單元發送的光照強度信號和計時單元設定的時間周期T控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動，使得太陽光能夠直射在太陽能發電板上。

8.根據權利要求7所述的一種低成本太陽能發電跟蹤方法，其特征在于：

當光控開關檢測到環境光強高于閾值時，控制儲能裝置為微處理器供電，進而控制太陽能發電跟蹤系統工作；

微處理器上電工作后，微處理器控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板旋轉至初始位置，此時太陽光可以直射至太陽能發電板，且太陽光也可直射至第一光電檢測模塊；

設置在太陽能發電板非發電表面的第一光電檢測模塊檢測太陽光照強度，當遮光板遮擋住照射在第一光電檢測模塊上的太陽光時，微控制器控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動，直到太陽光能照射到所述第一光電檢測模塊上，使得太陽光能夠直射在太陽能發電板上。

9.根據權利要求8所述的一種低成本太陽能發電跟蹤方法，其特征在于：所述微控制器控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動的方向包括沿緯度線轉動和沿經度線轉動。

10.根據權利要求9所述的一種低成本太陽能發電跟蹤方法，其特征在于：所述微處理器結合第一光電檢測單元發送的光照強度信號和計時單元設定的時間周期T控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動，使得太陽光能夠直射在太陽能發電板上的步驟，包括：

當微處理器接收到第一光電檢測單元發送的光照強度信號不在預設的范圍內，并且距離上一次旋轉動力機構轉動已達到時間周期T，則微處理器控制旋轉動力機構帶動太陽能發電板轉動角度α，使得太陽光能夠直射在太陽能發電板上。