一种追踪太阳光的聚光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种追踪太阳光的聚光装置，包括聚光槽通过其中心轴与固定支架可转动连接；聚光器固定设置在支架上，且与聚光槽的中心轴正对设置；聚光槽包括两个与聚光器平行的边沿，两个边沿对称的位置上均设置有光敏电阻以感应光照强度；控制组件与光敏电阻电连接，计算两个边沿上对称点对应的光照强度的差值，并输出差值对应的控制信号；步进电机与控制组件电连接，根据控制信号控制中心轴带动聚光槽转动以使得两个边沿上对称的两点的光照强度相同。本装置通过控制组件输出的控制信号驱动步进电机带动聚光槽进行相应的旋转，保证聚光槽和阳光之间的最佳角度设置，控制的效率高且准确度和精确度较好，提高了太阳能的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能跟踪控制领域，具体而言，涉及一种追踪太阳光的聚光装置。
技术介绍
太阳能作为可持续能源，受到人们越来越多的关注。然而，太阳光的间歇性运动为人们高效地收集太阳能带来了技术挑战。传统的太阳能收集装置，如太阳能聚光器，可以在一定程度上收集太阳能，但是其吸收的光能与释放的电能之间的转换效率相对较低，使得太阳能的利用率并不充分。考虑到聚光设备与阳光始终保持一个最佳角度时，太阳能的利用率才可能是最高的。为了保持上述最佳角度，需要设置相应的追踪太阳光的聚光装置。相关技术提供了一种聚光装置，用户首先采用相关的测量技术手段测量设置在聚光槽对应位置的光电传感器的光强度值，并得到两者之间的光强度差值；然后通过平时积累的生活经验结合上述光强度差值的大小人工的控制聚光槽的转动以达到聚光设备与阳光之间的一个最佳角度，从而提高太阳能的利用率。在上述聚光装置的实际应用中，用户根据不同时段太阳照射的位置及光强度差值的大小，分别在早上、中午和晚上定时的进行追踪太阳光的手动调节。专利技术人在研究中发现，现有技术中的聚光装置是通过人工定时的方式控制聚光槽转动以实现聚光设备和阳光之间的最佳角度设置，但是人工的角度调节效率低且准确度和精确度均较差，从而无法实时准确的进行太阳能跟踪，降低了聚光装置对太阳能的利用率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种追踪太阳光的聚光装置，其能够以自动的方式驱动步进电机的运动控制聚光槽的转动以实现聚光槽和阳光之间的最佳角度设置，控制的效率高且准确度和精确度均较好，通过实时准确的进行太阳光跟踪，提高了太阳能的利用率。控制的效率高且准确度和精确度均较好，通过实时准确的进行太阳能跟踪，使得太阳能的利用率较高。第一方面，本技术实施例提供了一种追踪太阳光的聚光装置，包括：聚光槽、固定支架、聚光器、光敏电阻、控制组件和步进电机；所述聚光槽包括中心轴，并通过所述中心轴与所述固定支架可转动连接；所述聚光器固定设置在所述固定支架上，且与所述聚光槽的中心轴正对设置；所述聚光槽包括两个与所述聚光器平行的边沿，两个所述边沿对称的位置上均设置有所述光敏电阻，用于感应光照强度；所述控制组件与所述光敏电阻电连接，用于计算两个边沿上对称点对应的所述光照强度的差值，并输出所述差值对应的控制信号；所述步进电机与所述控制组件电连接，用于根据所述控制信号控制所述中心轴带动所述聚光槽转动，以使得两个边沿上对称的两点的光照强度相同。结合第一方面，本技术实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述聚光槽包括第一边沿和第二边沿；所述控制组件在检测到第一边沿的光照强度大于第二边沿的光照强度时，生成用于控制所述聚光槽旋转的第一控制信号；所述第一控制信号用于控制所述第二边沿朝向所述第一边沿转动，以保证太阳光与所述第一边沿和所述第二边沿的连线成90度角；所述控制组件在检测到第二边沿的光照强度大于第一边沿的光照强度时，生成控制所述聚光槽旋转的第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第一边沿朝向所述第二边沿转动，以保证太阳光与所述第一边沿和所述第二边沿的连线成90度角。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实施方式，其中，每个所述边沿上设置的光敏电阻个数为奇数；奇数个的所述光敏电阻成对设置在所述两个边沿对称的位置上，用于感应其所在位置的光照强度，并将光照强度信号发送给所述控制组件。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述聚光槽朝向所述聚光器的一侧设置有金属面，所述金属面上设置有两个与所述聚光器平行的边沿；所述金属面，以所述中心轴为对称轴的对称点上设置有所述光敏电阻。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本技术实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述金属面包括第一金属面和第二金属面，所述第一金属面和所述第二金属面以所述中心轴为中心对称设置；所述第一金属面上的所述光敏电阻与其对应的边沿上的光敏电阻呈阵列排列；所述第二金属面上的所述光敏电阻与其对应的边沿上的光敏电阻呈阵列排列。结合第一方面的第二种可能的实施方式或第四种可能的实施方式，本技术实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述控制组件包括处理器、存储器和第一比较器；所述存储器与所述处理器电连接，用于存储所述处理器接收的所述光敏电阻发送的光照强度；所述第一比较器与所述处理器电连接，用于根据所述处理器的指令信号将所述存储器接收的两个边沿对称点的光照强度进行对比，输出对比结果；所述处理器用于根据所述对比结果输出对应的控制信号。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本技术实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述控制组件还包括：第二比较器与所述处理器电连接，用于将所述存储器存储的两个边沿对应的多组所述光照强度进行差值运算，输出多个比较结果；数据寄存器与所述处理器电连接，用于将所述第二比较器输出的多个比较结果按位存储；表决器与所述处理器电连接，用于对存储的比较结果进行分析处理，并根据预设阈值对分析结果进行判断，输出判断结果；所述处理器用于输出所述判断结果对应的控制指令；所述控制指令包括：控制步进电机的控制信号和/或报警信号。结合第一方面的第六种可能的实施方式，本技术实施例提供了上述第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述预设阈值包括：对应控制步进电机朝顺时针旋转的第一预设阈值和对应控制步进电机朝逆时针旋转的第二预设阈值；所述表决器在检测到多个所述分析结果均与所述第一预设阈值或者第二预设阈值相匹配时，生成与所述第一预设阈值或者第二预设阈值对应的控制信号；所述表决器在检测到多个所述分析比较结果同时与所述第一预设阈值和所述第二阈值相匹配时，生成与匹配数量多的预设阈值对应的控制信号以及与匹配数量少的预设阈值对应的报警信号。结合第一方面的第七种可能的实施方式，本技术实施例提供了上述第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述聚光装置还包括报警装置；所述报警装置与所述表决器电连接，用于根据所述报警信号发出报警提示。结合第一方面，本技术实施例提供了上述第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述聚光装置还包括步进驱动器；所述步进驱动器与所述步进电机电连接，用于接收所述控制组件发送的控制信号，并控制对应的所述步进电机以与所述控制信号相匹配的工作参数工作；所述工作参数包括：旋转步距角的步数、旋转步距角的方向和旋转速度。本技术实施例提供的追踪太阳光的聚光装置，包括聚光槽、固定支架、聚光器、光敏电阻、控制组件和步进电机，其通过固定设置在支架上的聚光槽上两个相对边沿上的光敏电阻感应光照强度，采用控制组件计算两个边沿上对称点对应的光照强度的差值，并输出对应上述差值的控制信号，步进电机则根据上述控制信号控制聚光槽的中心轴以带动聚光槽转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种追踪太阳光的聚光装置，其特征在于，包括：聚光槽、固定支架、聚光器、光敏电阻、控制组件和步进电机；所述聚光槽包括中心轴，并通过所述中心轴与所述固定支架可转动连接；所述聚光器固定设置在所述固定支架上，且与所述聚光槽的中心轴正对设置；所述聚光槽包括两个与所述聚光器平行的边沿，两个所述边沿对称的位置上均设置有所述光敏电阻，用于感应光照强度；所述控制组件与所述光敏电阻电连接，用于计算两个边沿上对称点对应的所述光照强度的差值，并输出所述差值对应的控制信号；所述步进电机与所述控制组件电连接，用于根据所述控制信号控制所述中心轴带动所述聚光槽转动，以使得两个边沿上对称的两点的光照强度相同。

【技术特征摘要】
2015.10.08 CN 20152077717531.一种追踪太阳光的聚光装置，其特征在于，包括：聚光槽、固定支架、聚光器、光敏电阻、控制组件和步进电机；
所述聚光槽包括中心轴，并通过所述中心轴与所述固定支架可转动连接；所述聚光器固定设置在所述固定支架上，且与所述聚光槽的中心轴正对设置；
所述聚光槽包括两个与所述聚光器平行的边沿，两个所述边沿对称的位置上均设置有所述光敏电阻，用于感应光照强度；
所述控制组件与所述光敏电阻电连接，用于计算两个边沿上对称点对应的所述光照强度的差值，并输出所述差值对应的控制信号；
所述步进电机与所述控制组件电连接，用于根据所述控制信号控制所述中心轴带动所述聚光槽转动，以使得两个边沿上对称的两点的光照强度相同。
2.根据权利要求1所述的追踪太阳光的聚光装置，其特征在于，所述聚光槽包括第一边沿和第二边沿；
所述控制组件在检测到第一边沿的光照强度大于第二边沿的光照强度时，生成用于控制所述聚光槽旋转的第一控制信号；所述第一控制信号用于控制所述第二边沿朝向所述第一边沿转动，以保证太阳光与所述第一边沿和所述第二边沿的连线成90度角；所述控制组件在检测到第二边沿的光照强度大于第一边沿的光照强度时，生成控制所述聚光槽旋转的第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第一边沿朝向所述第二边沿转动，以保证太阳光与所述第一边沿和所述第二边沿的连线成90度角。
3.根据权利要求2所述的追踪太阳光的聚光装置，其特征在于，每个所述边沿上设置的光敏电阻个数为奇数；奇数个的所述光敏电阻成对设置在所述两个边沿对称的位置上，用于感应其所在位置的光照强度，并将光照强度信号发送给所述控制组件。
4.根据权利要求2所述的追踪太阳光的聚光装置，其特征在于，
所述聚光槽朝向所述聚光器的一侧设置有金属面，所述金属面上设置有两个与所述聚光器平行的边沿；
所述金属面，以所述中心轴为对称轴的对称点上设置有所述光敏电阻。
5.根据权利要求4所述的追踪太阳光的聚光装置，其特征在于，所述金属面包括第一金属面和第二金属面，所述第一金属面和所述第二金属面以所述中心轴为中心对称设置；
所述第一金属面上的所述光敏电阻与其对应的边沿上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛跃田，
申请(专利权)人：克拉玛依职业技术学院，
类型：新型
国别省市：新疆;65