一种混合控制式太阳能追踪装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种混合控制式太阳能追踪装置，所述装置包括：太阳能聚焦平台，用于将太阳能进行聚焦，直接将太阳能转化为热能；机械控制模块，用于控制太阳能聚焦平台的转动，实现太阳能聚焦平台对太阳的追踪；MCU主控模块，用于自动根据时间和当前接收的光信号计算太阳的位置坐标，驱动机械控制模块控制太阳能聚焦平台的转动。与现有技术相比，本发明专利技术具有光能直接转化为热能、转换效率高、系统稳定、追踪精确以及提高太阳能的利用率等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能追踪
，尤其是涉及一种混合控制式太阳能追踪装置。
技术介绍
随着人口的压力和传统能源的过度开发，新能源的研究开发已成为全世界的研究课题。太阳能作为一种绿色环保无污染能源已进入大众的视线。太阳能追踪装置的应用主要是基于太阳高度在不同角度位置时光能吸收平台是否达到高效运转。目前，太阳能追踪装置主要是采用的光电转换，其转换效率不仅受限于所使用的半导体材料，整个太阳能模块系统设计对其效率也是有极大的影响。光能直接转换为热的过程比光电转化要直接，如何通过合理的设计光能聚焦控制系统平台来提高太阳能源利用率是目前吝待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题提供一种混合控制式太阳能追踪装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种混合控制式太阳能追踪装置，所述装置包括：太阳能聚焦平台，用于将太阳能进行聚焦，直接将太阳能转化为热能；机械控制模块，用于控制太阳能聚焦平台的转动，实现太阳能聚焦平台对太阳的追踪；MCU主控模块，用于自动根据时间和当前接收的光信号计算太阳的位置坐标，驱动机械控制模块控制太阳能聚焦平台的转动。所述太阳能聚焦平台包括：转动组件，用于连接太阳能聚焦平台和机械控制模块，实现太阳能聚焦平台的转动；太阳能转化组件，用于跟随转动组件进行转动，继而聚焦接收太阳能并将其转化为热能；行程限位组件，用于限制太阳能聚焦平台的转动角度。所述转动组件包括：连接轴承，包括第一连接轴承和第二连接轴承，用于连接太阳能聚焦平台和机械控制模块，作为太阳能聚焦平台的转动轴；固定挡板，包括大齿轮固定挡板和开槽固定挡板，分别与第一连接轴承和第二连接轴承连接，用于固定太阳能转化组件；咬合大齿轮，用于根据机械控制模块的控制实现太阳能聚焦平台的转动。所述太阳能转化组件包括：太阳能真空管，用于将接收到的太阳能转化为热能；太阳能真空管支架，用于将太阳能真空管固定于转动组件上；太阳能聚焦曲面，用于接收太阳能，并将其反射聚焦于太阳能真空管；有机玻璃盖板，用于透过阳光并保护太阳能真空管。所述行程限位组件包括：行程限位开关，用于限制太阳能聚焦平台的转动角度；行程限位开关触发杆，用于手动或自动触发行程限位开关；行程限位开关触发杆槽，固定于太阳能转化组件上，用于收纳并固定行程限位开关触发杆。所述机械控制模块包括：承载支架，用于承载支撑太阳能聚焦平台和MCU主控模块；步进电机，用于根据MCU主控模块的信号控制太阳能聚焦平台的转动，实现太阳能聚焦平台对太阳的追踪；咬合小齿轮，用于连接太阳能聚焦平台和步进电机，实现太阳能聚焦平台的转动。所述MCU主控模块包括：判断信号采集组件，用于采集控制太阳能聚焦平台转动角度的判断信号；驱动组件，用于驱动机械控制模块控制太阳能聚焦平台的转动；调试定位控制板，用于对太阳能聚焦平台的位置进行校准和标定；MCU主控组件，用于根据判断信号采集模块采集的信号进行计算，得到太阳能聚焦平台转动的方向和角度，并将其传输至驱动组件。所述判断信号包括光信号、时间信号和行程限位开关的电信号。所述判断信号采集组件包括：光电传感器，安装于太阳能聚焦平台上，用于采集当前接收到的光信号；时钟芯片，用于记录时间信号；行程限位开关信号采集器，用于采集行程限位开关的电信号。所述MCU主控组件包括：存储芯片，用于存储当地时间太阳升起角度、当前接收到的光信号、时间信号和行程限位开关的电信号；MCU主控器，用于根据时间信号判断当前时间，结合存储的当地时间太阳升起角度，计算太阳能聚焦平台转动的方向和角度，并根据接收到的光信号对计算结果进行修正，同时根据行程限位开关的电信号，判断太阳能聚焦平台是否需要制动。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)采用太阳能聚焦平台，实现光能到热能的直接转化，与传统的光电转换相比，形式更加直接且转换效率更高。(2)太阳能聚焦平台内设置行程限位组件，确保了太阳能聚焦平台的转动控制在一定的角度范围内，防止了聚焦平台由于惯性过量转动而导致的跟踪不精确，提高了太阳能的采集效率。(3)通过太阳能聚焦曲面将太阳光反射聚焦于太阳能真空管内，一方面提高了太阳能的采集效率，另一方面也扩大了太阳能的采集范围。(4)设有有机玻璃盖板，一方面保证了太阳光可以照射到聚焦平台上，另一方面也保护了太阳能聚焦平台，防止异物掉落到太阳能聚焦曲面上破坏聚焦曲面，也防止太阳能真空管被破坏。(5)设有行程限位开关触发杆槽，在不用时可以收纳行程限位开关触发杆，提高了装置的使用效率，节省了空间。(6)设有调试定位控制板，可以对太阳能聚焦平台的位置进行校准和标定，使跟踪效果更加精确，同时也保障了在特殊情况下人工可以对装置进行控制，增强了整体装置的安全性。(7)以时钟芯片为基准，结合光电传感器作为辅助，使整个控制模块更加稳定可靠，对太阳能利用率的提升有着极大的帮助。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的透视图；图3为本专利技术的结构线框图；其中，1为太阳能聚焦平台，2为机械控制模块，3为MCU主控模块，11为第一连接轴承，12为第二连接轴承，13为咬合大齿轮，14为太阳能真空管，15为太阳能真空管支架，16为有机玻璃盖板，17为太阳能聚焦曲面，18为大齿轮固定挡板，19为开槽固定挡板，110为行程限位开关触发杆，111为行程限位开关触发杆槽，21为承载支架，22为咬合小齿轮，23为步进电机，31为MCU主控组件，32为时钟芯片，33为光电传感器，34为驱动组件，35为行程限位开关信号采集器，36为调试定位控制板。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，为混合控制式太阳能追踪装置，包括：太阳能聚焦平台1，用于将太阳能进行聚焦，直接将太阳能转化为热能；机械控制模块2，用于控制太阳能聚焦平台1的转动，实现太阳能聚焦平台1对太阳的追踪；MCU主控模块3，用于自动根据时间和当前接收的光信号计算太阳的位置坐标，驱动机械控制模块2控制太阳能聚焦平台1的转动。其中，太阳能聚焦平台1包括：转动组件，用于连接太阳能聚焦平台1和机械控制模块2，实现太阳能聚焦平台1的转动；太阳能转化组件，用于跟随转动组件进行转动，继而聚焦接收太阳能并将其转化为热能；行程限位组件，用于限制太阳能聚焦平台1的转动角度。转动组件包括：连接轴承，包括第一连接轴承11和第二连接轴承12，用于连接太阳能聚焦平台1和机械控制模块2，作为太阳能聚焦平台1的转动轴；固定挡板，包括大齿轮固定挡板18和开槽固定挡板19，分别与第一连接轴承11和第二连接轴承连接，用于固定太阳能转化组件；咬合大齿轮13，用于根据机械控制模块2的控制实现太阳能聚焦平台1的转动。太阳能转化组件包括：太阳能真空管14，用于将接收到的太阳能转化为热能；太阳能真空管支架15，用于将太阳能真空管14固定于转动组件上；太阳能聚焦曲面17，用于接收太阳能，并将其反射聚焦于太阳能真空管14；有机玻璃盖板16，用于透过阳光并保护太阳能真空管14。行程限位组件包括：行程限位开关，用于限制太阳能聚焦平台1的转动角度；行程限位开关触发杆110，用于手动或自动触发行程限位开关；行程限位开关触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合控制式太阳能追踪装置，其特征在于，所述装置包括：太阳能聚焦平台，用于将太阳能进行聚焦，直接将太阳能转化为热能；机械控制模块，用于控制太阳能聚焦平台的转动，实现太阳能聚焦平台对太阳的追踪；MCU主控模块，用于自动根据时间和当前接收的光信号计算太阳的位置坐标，驱动机械控制模块控制太阳能聚焦平台的转动。

【技术特征摘要】
1.一种混合控制式太阳能追踪装置，其特征在于，所述装置包括：太阳能聚焦平台，用于将太阳能进行聚焦，直接将太阳能转化为热能；机械控制模块，用于控制太阳能聚焦平台的转动，实现太阳能聚焦平台对太阳的追踪；MCU主控模块，用于自动根据时间和当前接收的光信号计算太阳的位置坐标，驱动机械控制模块控制太阳能聚焦平台的转动。2.根据权利要求1所述的混合控制式太阳能追踪装置，其特征在于，所述太阳能聚焦平台包括：转动组件，用于连接太阳能聚焦平台和机械控制模块，实现太阳能聚焦平台的转动；太阳能转化组件，用于跟随转动组件进行转动，继而聚焦接收太阳能并将其转化为热能；行程限位组件，用于限制太阳能聚焦平台的转动角度。3.根据权利要求2所述的混合控制式太阳能追踪装置，其特征在于，所述转动组件包括：连接轴承，包括第一连接轴承和第二连接轴承，用于连接太阳能聚焦平台和机械控制模块，作为太阳能聚焦平台的转动轴；固定挡板，包括大齿轮固定挡板和开槽固定挡板，分别与第一连接轴承和第二连接轴承连接，用于固定太阳能转化组件；咬合大齿轮，用于根据机械控制模块的控制实现太阳能聚焦平台的转动。4.根据权利要求2所述的混合控制式太阳能追踪装置，其特征在于，所述太阳能转化组件包括：太阳能真空管，用于将接收到的太阳能转化为热能；太阳能真空管支架，用于将太阳能真空管固定于转动组件上；太阳能聚焦曲面，用于接收太阳能，并将其反射聚焦于太阳能真空管；有机玻璃盖板，用于透过阳光并保护太阳能真空管。5.根据权利要求2所述的混合控制式太阳能追踪装置，其特征在于，所述行程限位组件包括：行程限位开关，用于限制太阳能聚焦平台的转动角度；行程限位开关触发杆，用于手动或自动触发行程限位开关；行程限位开关触发杆槽，固定于太阳能转化组...

【专利技术属性】
技术研发人员：江超，朱武，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海;31