太阳能自动跟踪装置制造方法及图纸

太阳能自动跟踪装置，底座上设有两个电机，电机通过连接构件与模板连接，模板上连有载体；载体内安装有激光指示器和光源检测装置，载体内还设有挡板，载体内部还设有检测电路和控制电路。本实用新型专利技术一种太阳能自动跟踪装置，具有全天候、全自动、成本低、性价比高、跟踪精度高等优点，充分保证了太阳光源直射的实时性，大大减少了光源能量的浪费。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自控装置，特别是一种太阳能自动跟踪装置。
技术介绍
当下随着电力紧缺，环境问题日益突出，新能源的发展逐渐被提上日程，在这个过 程中能源的利用显得尤为重要；世界能源日趋枯竭，可再生能源的开发和利用前景广阔，成 为未来能源的焦点。太阳能作为一种清洁无污染的能源，发展前景非常广阔。以太阳能 电池板吸收光能为例，在这个领域较成熟的产品均存在一个成本高、资源利用低的问题。如 赤道架型光源自动跟踪系统等自动跟踪系统成本太高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种太阳能自动跟踪装置，解决现有太阳能自动跟踪系 统成本高、资源利用低的问题，具有全天候、全自动、成本低、性价比高、跟踪精度高等优点。为解决上述技术问题，本技术的目的是这样实现的太阳能自动跟踪装置，底 座上设有两个电机，电机通过连接构件与模板连接，模板上连有载体；载体内安装有激光指示器和光源检测装置，载体内还设有挡板，载体内部还设有 检测电路和控制电路。载体内部由两个呈的十字交叉挡板分为四个部分。载体采用圆柱筒。光源检测装置采用光敏三极管。光源检测装置上还设有遮光装置。本技术一种太阳能自动跟踪装置的有益效果如下1、圆柱筒作为载体就是为了能够很好挡住外界的干扰光，在一定的长度圆筒里放 置光源检测装置，如光敏三极管就使得光线必须在一个恰好的入射角度射入才有最大的光 强，那么入射位置的变化总是很小，但是光强变化也会很大，这样就可以加强传感器的灵敏度。2、载体内部由两呈的十字交叉挡板分为四个部分，多个光源检测装置，能够很好 的区别不同位置的光强，入射进来的光只要位置有一个很微小的变化，由于挡板的存在，就 会很明显的把光线挡住，多个不同位置的光源检测装置产生明显的电压差异，有助于提高 整个系统的响应灵敏程度。3、光源检测装置采用光敏三极管，具有电流放大作用，灵敏度高。4、光源检测装置上还设有遮光装置，能克服外界光的干扰。5、具有全天候、全自动、成本低、性价比高、跟踪精度高等优点，充分保证了太阳光 源直射的实时性，大大减少了光源能量的浪费。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术载体俯视图；图3为本技术电机驱动电路图；图4为本技术信号检测电路图；图5为本技术系统结构图。具体实施方式太阳能自动跟踪装置，底座1上设有两个电机2，2’，电机2，2’通过连接构件与模 板3连接，模板3上连有载体4;载体4内安装有激光指示器6和光源检测装置7，载体4内还设有挡板5，5’，载 体4内部还设有检测电路和控制电路。所述载体4内部由两个呈的十字交叉挡板5，5’分为四个部分。所述载体4采用圆柱筒。所述光源检测装置7采用光敏三极管。所述光源检测装置7上还设有遮光装置，如硬质黑管。1、电机2，2，的选择本装置涉及到激光指示器6的指弓丨，所以电机2，2’的选择会影响到跟踪的精确程度。方案①选择两相步进电机，步进电机的特点是可以精确控制电机选择步数和角 度，驱动采用专门的驱动电路或者驱动器。方案②选择舵机，舵机可以直接用PWM波控制，利用16位定时计数器可以设置十 分精准的占空比，从而让舵机转过精确的角度。方案③选择减速直流电机，直流减速电机就是直流电机加上齿轮达到线速度的 减弱，加大了负载能力，并且通过机械上圆周运动，让电机2，2’较快的旋转速度变为较小的 偏转角度，达到精准控制的效果，驱动芯片采用L298的典型直流电机驱动电路。考虑到精 度的要求，本技术太阳能自动跟踪装置优先采用减速直流电机，辅助独特机械结构的 方法，达到较高精度定位。2、光源检测装置7的选择方案①光电池，利用光伏效应制成的检测光辐射的器件，能将可见光转化为直流 电，电压随光强变化灵敏。方案②光敏电阻，纯阻性元件，两端电压随光照强度的变化明显，受外界白光干 扰较为明显，其参数上有着一个30ms的光电响应时间，可能会对测量采样的响应效率产生影响。方案③光敏三极管，具有电流放大作用，灵敏度高。由于感光元件必须要有一个合适的灵敏度，本技术太阳能自动跟踪装置优先 采用光敏三极管。3、电机2，2 ’驱动电路本技术太阳能自动跟踪装置需要将激光指示器6上下左右移动来实现对光源的准确跟踪与定位，故采用两路电机2，2’控制。采用L298驱动电路控制，如图3所示。 对于单片机控制只需要输出不同占空比的PWM波就可以做到电机2，2’的迅速调速。由于 电机2，2’转动不能过快，减速直流电机过慢的速度会使得带载能力下降。本技术太阳能自动跟踪装置的优化方案是采用电机2作为一个中心，沿Y轴 方向带动一个长形模板3做一个弧线的运动，电机2上套上轮轴，这样电机转动多圈的距离 在激光指示器6端只会产生一个很小的距离。电机2转20圈，整个模板3会移动35度的 角度。电机2与模板3通过连接构件连接，电机2’带动模板3在X轴方向运动，如图1 所示。4、信号检测电路整个检测电路是通过比较器接收X轴方向和Y轴方向的2个光敏三极管产生的电 压量，正是放置于载体4，如圆筒的内部才会使得2个光敏三极管由于明显的光强变化使得 电压差异大，容易通过比较器产生开关量0、1，输出控制电机2，2’转动的信号。在两个垂直的挡板5，5’两侧各装两个光敏三极管A、B和C、D，如图2所示。将光 信号转化为电信号，当光源在水平位置移动的时候，LM339的Pin4，Pin5端的电压值随即 改变，并比较产生开关量1，0，再送入第二级的LM339进行反向处理后送入L298的mi、IN2 端，如图4所示。该信号检测是横向的信号检测，纵向检测类似。为了克服外界光的干扰， 在光敏三极管外部套上硬质黑管。5、系统设计如图5所示，本太阳能自动跟踪装置系统用光敏三极管将光信号转化为电信号， 直接送入电压比较器比较，产生开关量1，0。从而判断光源的左右或上下位置；由此开关量 直接控制电机2，2’正反转，带动激光指示器6寻找光源。由于直流减速电机2，2’的惯性 下，启停迅速。单片机仅仅是发出2路PWM波，来限定电机2，2’的速度。软件消除电机2，2’抖动 的方法就是将输入到L298 IN端口的某一路加到单片机的I/O 口，通过对I/O 口的扫描，， 当I/O 口电平不一致某个计数变量+1，否则-1，这样结合实际的调试确定几个结果，不同结 果改变占空比，需要大范围定位时加速，需要精准位置时慢慢降速，抖动将不再明显，精度 提尚。测试数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能自动跟踪装置，其特征在于：底座（１）上设有两个电机（２，２’），电机（２，２’）通过连接构件与模板（３）连接，模板（３）上连有载体（４）；　　载体（４）内安装有激光指示器（６）和光源检测装置（７），载体（４）内还设有挡板（５，５’），载体（４）内部还设有检测电路和控制电路。

【技术特征摘要】
1.太阳能自动跟踪装置，其特征在于底座(1)上设有两个电机(2，2’)，电机(2，2’)通 过连接构件与模板(3)连接，模板(3)上连有载体(4)；载体(4)内安装有激光指示器(6)和光源检测装置(7)，载体(4)内还设有挡板(5，5’)， 载体(4)内部还设有检测电路和控制电路。2.根据权利要求1所述的太阳能自动跟踪装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，刘海洋，丁衡宇，李章勇，徐跃超，
申请(专利权)人：刘杰，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]