[發(fā)明專利]一種基于太陽能自動追光的能源系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113067539A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于軍琪;劉欣怡;趙安軍;李想;米璐;張文韜;井文強;邊策;康智恒
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;H02S40/44;H02J7/35;F21S11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發(fā)明公開了一種基于太陽能自動追光的能源系統(tǒng)及方法，能源系統(tǒng)包括外部光照傳感器、內(nèi)部光照傳感器、內(nèi)部紅外傳感器、控制器、驅(qū)動裝置、太陽能光伏板、蓄電裝置和照明裝置；外部光照傳感器安裝在太陽能光伏板上，太陽能光伏板安裝在驅(qū)動裝置上，驅(qū)動裝置連接控制器的信號輸出端，控制器的信號輸入端分別與外部光照傳感器、內(nèi)部光照傳感器、內(nèi)部紅外傳感器連接；太陽能光伏板連接蓄電裝置電流輸入側(cè)，蓄電裝置的電流輸出側(cè)分別連接照明裝置和驅(qū)動裝置。本發(fā)明實施例提供的能源系統(tǒng)，通過光照傳感器追蹤光照強度最好的方向，360度全天候自動追光，捕捉太陽能光照強度最大面，經(jīng)過實例驗證，太陽能轉(zhuǎn)化效率提高近33％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于太陽能自動追光的能源系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著城市建設(shè)進入高峰期，城市建設(shè)和建筑使用過程中的能源消耗正在逐年遞增，利用新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源為建筑供能勢在必行。在當(dāng)下裝配式建筑整體發(fā)展態(tài)勢已基本形成的狀態(tài)下，要改變建筑業(yè)傳統(tǒng)粗放型的生產(chǎn)方式，改變高能耗、高污染、高浪費、質(zhì)量不可控的現(xiàn)狀。例如，有研究者提出裝配式光伏一體化理念，將光伏發(fā)電性能高度融合在建材產(chǎn)品之中，來降低建筑損耗，提升環(huán)境友好性。但是現(xiàn)有技術(shù)中，建筑上安裝的光伏發(fā)電效率不高，無法滿足建筑用能的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于太陽能自動追光的能源系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，建筑上安裝的光伏發(fā)電效率不高，無法滿足建筑用能的需求的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下方案：

一種基于太陽能自動追光的能源系統(tǒng)，包括外部光照傳感器、內(nèi)部光照傳感器、內(nèi)部紅外傳感器、控制器、驅(qū)動裝置、太陽能光伏板、蓄電裝置和照明裝置；

所述外部光照傳感器安裝在太陽能光伏板上，所述太陽能光伏板安裝在驅(qū)動裝置上，所述驅(qū)動裝置連接控制器的信號輸出端，所述控制器的信號輸入端分別與外部光照傳感器、內(nèi)部光照傳感器、內(nèi)部紅外傳感器連接；

所述太陽能光伏板連接所述蓄電裝置電流輸入側(cè)，所述蓄電裝置的電流輸出側(cè)分別連接所述照明裝置和驅(qū)動裝置。

優(yōu)選的，還包括輔助照明裝置，所述輔助照明裝置包括依次連接的采光罩、導(dǎo)光管和漫射器。

優(yōu)選的，所述太陽能光伏板水平外圍邊緣與采光罩固定連接，所述采光罩頂面的法線與所述太陽能光伏板的采光面垂直。

優(yōu)選的，還包括熱水裝置，所述熱水裝置包括保溫水箱，所述保溫水箱內(nèi)部安裝有加熱裝置、溫度傳感器和水位傳感器；所述溫度傳感器和水位傳感器分別連接所述控制器的信號輸入端，所述加熱裝置連接所述控制器的信號輸出端；所述蓄電裝置的電流輸出側(cè)連接所述加熱裝置。

優(yōu)選的，多個所述水位傳感器分別布置在所述保溫水箱的不同高度處。

優(yōu)選的，所述蓄電裝置經(jīng)過逆變器分別與所述加熱裝置和照明裝置連接，所述逆變器與照明裝置之間設(shè)置有繼電器。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置包括水平電機和豎直電機，所述水平電機的輸出端連接所述太陽能光伏板，所述水平電機安裝在所述豎直電機的輸出端上；所述控制器的信號輸出端分別與所述水平電機和豎直電機通信連接。

優(yōu)選的，所述外部光照傳感器安裝在太陽能光伏板的四周中心位置。

優(yōu)選的，所述照明裝置為LED燈，所述LED燈通過兩個并聯(lián)的驅(qū)動電路與所述控制器以及蓄電裝置連接；所述兩個并聯(lián)的驅(qū)動電路分別是5V驅(qū)動電路和12V驅(qū)動電路。

本發(fā)明提供的另一個技術(shù)方案是：

一種所述基于太陽能自動追光的能源系統(tǒng)的工作方法，包括如下步驟：