一种太阳能光跟踪装置及控制方法制造方法及图纸

一种太阳能光跟踪装置及控制方法，属于精密仪表测量技术领域。由球面光电探测器阵列、程控放大器、发送端控制装置、人机交互装置、无线透传模块、接收端控制装置和太阳能电池板组成，该装置能够在不同天气条件下都能正常工作。光电探测器阵列接收到太阳光后产生电压信号，将产生的电压信号逐一输入到程控放大器进行放大；放大的电压信号再输入到发送端控制装置MCU中的ADC模块转变为数字信号，由MCU选取出电压信号幅值最大的光电探测器，然后将该光电探测器的角度信息通过无线透传模块发送到接收端控制装置，控制多组X轴舵机和Y轴舵机转动使与X轴舵机和Y轴舵机间固定安装的太阳能电池板准确面向太阳光。电池板准确面向太阳光。电池板准确面向太阳光。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光跟踪装置及控制方法


[0001]本专利技术属于精密仪表测量
，具体涉及一种太阳能光跟踪装置及控制方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展和时代的进步，各种新技术的能量消耗越来越高。石油、煤炭、天然气等矿物能源主要来自动物化石，因其储量有限，所以终将被耗尽。因此，开发一种新型能源并利用其能量是迫在眉睫的。而矿物能源在燃烧时会产生大量的有毒物质，需要花费大量资源来消除这些有毒物质的影响，并且矿物燃料在燃烧过程中同样会产生大量的二氧化碳，从而引起全球气温上升，导致温室效应，破坏生态平衡，因此各种绿色能源的优越性也体现了出来。在众多的绿色能源当中，太阳能因其分布广泛、环境友好、储量巨大的特点被人们认为是新能源领域优秀的发展议题，但同时太阳能也有分布不均、昼夜交替间断性强等缺点，这些问题阻碍人们持续稳定的利用太阳能。太阳能的利用是机遇与挑战并存的，这些机遇与挑战吸引着一代又一代的科学家们投入到太阳能发电技术的研究当中。太阳能发电装置有很多种，其中，太阳能光跟踪装置作为一款太阳能发电装置，已经成为了现代能源产业的重要支柱。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光跟踪装置，其特征在于：由球面光电探测器阵列、程控放大器、发送端控制装置、人机交互装置、无线透传模块、接收端控制装置和太阳能电池板组成；其中，球面光电探测器阵列由一对一连接的光电探测器阵列和光电探测器模拟开关模块组成，程控放大器由一级放大电路、仪表放大器放大电路和减法电路组成，发送端控制装置由带有ADC模块的MCU、无线透传模块和人机交互装置组成，接收端控制装置由无线透传模块、多组X轴舵机与Y轴舵机组成；光电探测器阵列接收到太阳光后产生电压信号，在发送端控制装置MCU的控制下，光电探测器模拟开关模块逐一导通，将产生的电压信号逐一输入到程控放大器进行放大；放大的电压信号再输入到发送端控制装置MCU中的ADC模块，通过ADC模块将模拟信号转变为数字信号，由MCU选取出电压信号幅值最大的光电探测器，然后将该光电探测器事先通过代码编程存储在发送端控制装置MCU中的角度信息通过无线透传模块发送到接收端控制装置；接收端控制装置接收到电压信号幅值最大光电探测器的角度信息后，同时控制多组X轴舵机和Y轴舵机转动使与X轴舵机和Y轴舵机间固定安装的太阳能电池板准确面向太阳光，即太阳能电池板与太阳光入射方向垂直。2.如权利要求1所述的一种太阳能光跟踪装置，其特征在于：球面光电探测器阵列中全部光电探测器的所有负极均与地线相连，每一个光电探测器的正极分别连接至对应的模拟开关模块的INOUT引脚，所有的模拟开关模块的OUTIN引脚全部连接到一起作为球面光电探测器的输出端。3.如权利要求1所述的一种太阳能光跟踪装置，其特征在于：一级放大电路由运算放大器U6、电容(C10、C11、C14、C15)与电阻(R14、R15、R16)构成；电阻R14串联接在球面光电探测器的输出端和运算放大器U6的同向输入端之间用作匹配阻抗，电阻R15的一端与运算放大器U6的输出端连接，另一端与运算放大器U6的反向输入端和电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端接地；电阻R15和R16用来放大从运算放大器同相输入端输入的电压信号；一级放大电路运算放大器U6的输出端与仪表放大器放大电路仪表放大器U5的同相输入端相连；电容C10、C11并联后一端接地，另一端接在运算放大器U6的正向电压输入端，起到对电源电压滤波作用；电容C14、C15并联后一端接地，另一端接在运算放大器U6的负向电压输入端，起到对电源电压滤波作用。4.如权利要求1所述的一种太阳能光跟踪装置，其特征在于：仪表放大器放大电路由模拟开关模块U3、电阻(R11、R9、R8、R13、R6、R12、R7、R1)、电容(C8、C9、C12、C13)与仪表放大器U5构成；模拟开关模块U3的INOUT/0
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INOUT/7引脚分别与电阻R11、R9、R8、R13、R6、R12、R7、R10的一端相连，电阻R11、R9、R8、R13、R6、R12、R7、R10的另一端连接到一起后连接到仪表放大器U5的引脚RG2，模拟开关模块U3的OUTIN引脚连接到仪表放大器U5的引脚RG1；由发送端控制装置MCU控制模拟开关模块U3的A、B、C引脚的电平发生改变，从而使INOUT/0
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INOUT/7任意一个引脚在模拟开关模块U3内部与OUTIN引脚连接构成通路，RG1和RG2引脚间的电阻阻值决定仪表放大器的放大倍数，实现对仪表放大器U5同相输入端信号的放大；仪表放大器U5的输出端与发送端控制装置MCU的PC0引脚相连，从而将放大后的电压信号输入到发送端控制装置的ADC模块中；电容C8、C9并联后一端接地，另一端接在仪表放大器U5的正向电压输入端，起到对电源电压滤波作用；电容C12、C13并联后一端接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈亮，王伯名，赵岩，陶敏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：