[發(fā)明專利]一種無需光電傳感器的光電和光熱的追蹤系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111880578A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 李杰
• 申請（專利權）人: 廣西圣井新能源科技有限公司
• 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

1.一種無需光電傳感器的光電和光熱的追蹤系統(tǒng)，其包含有太陽能角度控制器、T型支柱或支柱、光伏板、太陽能集熱裝置、安全繩、電機組合體，追蹤系統(tǒng)分為獨立和1+N兩種不同的模式，其中獨立模式當中又分為1緯度或2緯度追蹤的兩種不同類型，所述獨立模式中的2緯度追蹤類型的采用的是1根T型支柱，其是一種智能電動柱，固定在地面，其柱體主要由軸、T型空心管所構(gòu)成，T型空心管固定在軸上隨軸一起旋轉(zhuǎn)而不能上下移動，T型空心管頂部的翼上固定安裝有S個基座，每個基座上固定有1個滾動軸承或圓環(huán)，所述1+N模式是2緯度追蹤，其采用1臺驅(qū)動電機或者1根智能電動柱和機械傳動的組合體，驅(qū)動N根非自轉(zhuǎn)支柱的轉(zhuǎn)動，非自轉(zhuǎn)支柱通過機座固定在地面上，其機座內(nèi)除了沒有安裝電機和機械傳動機構(gòu)之外，其余的包括柱體都與獨立模式的智能電動柱的相同，但軸上多增加了一個齒輪，齒輪安裝在非自轉(zhuǎn)支柱的空心管之下并固定在軸上，N個非自轉(zhuǎn)支柱的齒輪通過一根閉合的鏈條鏈接為一體，驅(qū)動電機或智能電動柱通過鏈條和機械傳動機構(gòu)共同驅(qū)動N個非自轉(zhuǎn)支柱同時轉(zhuǎn)動，一根空心管P，固定在S個滾動軸承或圓環(huán)內(nèi)，空心管P內(nèi)安裝有1或2個電機的組合體，電機組合體包含了電機、齒輪、電機機座，齒輪與電機的軸連接并固定在空心管內(nèi)側(cè)，電機安放在空心管P內(nèi)但不與其內(nèi)壁固定，電機固定在電機機座上，電機機座固定緊固構(gòu)件上，空心管P的兩端分別連接在緊固構(gòu)件的轉(zhuǎn)輪上，兩端的緊固構(gòu)件固定在支架上，支架分別固定在T型支柱頂部的兩端，所述安全繩是根鏈條或鋼絲繩，其固定方式有兩種類型，第一種是兩端都是固定安裝，其兩端分別是固定在智能電動柱的柱體和光伏板或太陽能集熱器背面的邊框上，第二種是一端固定一端活動，固定的一端是安裝在光伏板或太陽能集熱器背面的邊框或T型空心管頂部的翼上，活動的一端帶有圓形或多邊形的扣件，扣件活動式的卡扣在凹形的環(huán)上，凹形的環(huán)是以智能電動柱或非自轉(zhuǎn)支柱為中心固定在地面上，所述凹形環(huán)是一個圓環(huán)或兩個半圓環(huán)，截面為多邊形，開口部是上窄下寬，當智能電動柱在上午時段由東到南、下午時段由北向西轉(zhuǎn)動時，凹形環(huán)是在東面和西面各安裝一個半圓環(huán)，由此構(gòu)建成一個2維度追蹤系統(tǒng)的獨立模式或1+N模式，系統(tǒng)上安裝了光伏板或太陽能集熱器則成為追日型的光電或光熱系統(tǒng)，同時安裝了光伏板和太陽能集熱器則成為光電和光熱一體化追日系統(tǒng)，所述獨立模式中的1緯度追蹤類型當中，光伏板或太陽能集熱器是通過一根空心管F固定在陽臺或墻體上，空心管F安裝有上述1或2個電機組合體，空心管F固定在F個滾動軸承或圓環(huán)上，F(xiàn)個滾動軸承或圓環(huán)以及電機組合體的支架都是固定在陽臺或墻體上，光伏板或太陽能集熱器的一端固定在空心管F上，安全繩的一端固定陽臺或墻體上，另一端固定在光伏板或太陽能集熱器背面的底端或中部上，上述所有的智能電動柱的柱體都是固定在機座上，其的驅(qū)動都是采用固定在機座內(nèi)的電機和機械傳動機構(gòu)的組合體來進行，光電和光熱系統(tǒng)角度的調(diào)節(jié)，是調(diào)節(jié)光伏板或太陽能集熱器的角度，將由安裝有嵌入式的角度傳感器的太陽能角度控制器，來進行控制，所述太陽能角度控制器，是利用時間計時來控制光伏板或太陽能集熱器的角度發(fā)生改變的一種智能控制裝置，其主要有主芯片、角度傳感器、GPS衛(wèi)星定位或電子指南針、時鐘芯片、藍牙、電機驅(qū)動的模塊，主芯片通過讀取實時的時鐘及角度數(shù)值，根據(jù)不同的時間段來控制光伏板或太陽能集熱器角度的變化，時鐘芯片在太陽能角度控制器接通電源后，將自動采用GPS或藍牙進行時間的校對，光伏板或太陽能集熱器角度調(diào)節(jié)的工作原理為，太陽能角度控制器，在2緯度追蹤當中與光伏板或太陽能集熱器安裝在同一個水平面上，當時間到達預設的調(diào)節(jié)時刻時，太陽能角度控制器接受到一個調(diào)節(jié)角度的信號，則通過控制電機的控制模塊來使角度檢測模塊做出轉(zhuǎn)動動作，以使得光伏板或太陽能集熱器完成水平或傾斜的動作，此時的智能電動柱或非自轉(zhuǎn)支柱將隨著電機的轉(zhuǎn)動完成水平或伸或縮的運動，推動光伏板或太陽能集熱器轉(zhuǎn)動到預定位置的同時，角度傳感器輸出的模擬量經(jīng)過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后送入主控制器，主控制器再根據(jù)此輸入來判定光伏板或太陽能集熱器是否已經(jīng)轉(zhuǎn)動到預定的角度，并據(jù)此來控制電機的控制模塊，由此完成一次角度的調(diào)節(jié)，電子指南針調(diào)節(jié)方位角的具體實施方式為，在電子指南針的刻度上，北面是在刻度為0度之處，東面是在刻度為90度之處，南面是在刻度為180度之處，西面是在刻度為270度之處，東西南北4個方面的方位角度值和模擬電壓值分別為90°、θ伏；270°、ζ伏；180°、β伏；0°、η伏，把東面或西面的角度及模擬電壓值預先輸入到控制器的儲存模塊當中，則在上午或下午時段，方位角在0°~180°或180°~360°，模擬電壓值在η~β或β~θ的區(qū)間變化時，根據(jù)輸入的方位角度值或模擬電壓值，就能夠調(diào)節(jié)方位角時刻朝向東面或西面；在傾角1日之內(nèi)的多次調(diào)節(jié)模式當中，每次新調(diào)節(jié)的角度值，在上午時段為ψ-J*ψ/F；正午時段，傾角固定不變，在下午時段為γ+ψ/F，把計算出每次所需調(diào)節(jié)的傾角角度值跟與其相對應的模擬電壓值或調(diào)節(jié)時刻一起預先輸入到控制器的儲存模塊當中，具體的實施方式為，當角度傳感器處于水平位置角度為0°時，輸出端Vo輸出的為A伏的模擬電壓，當角度傳感器與水平面成最大傾角的角度值ψ時，此時輸出的是B伏的模擬電壓，當角度傳感器在0°~ψ或ψ~180°的區(qū)間變化時，輸出端Vo輸出的電壓將從A伏依此變化到B伏或B伏依此變化到A伏的模擬電壓信號，因此通過測定角度傳感器輸出端Vo電壓的大小，就可以確定光伏板或太陽能集熱器與水平面間的夾角，其特征在于：不需要光電傳感裝置，分別采用電機和機械傳動機構(gòu)的不同組合體，構(gòu)建成一個1緯度或2維度追蹤的光電和光熱的追日系統(tǒng)，方位角和傾角的調(diào)節(jié)將采用時間計時，采用太陽能角度控制器來進行控制。