太阳光角单轴跟踪发射器制造技术

本实用新型专利技术公开了太阳光角单轴跟踪发射器，在箱壳顶面设置着不透光平面状的顶面箱壁，在箱壳底面设置着平面状的底面箱壁，顶面箱壁与底面箱壁均呈椭圆形；桶身周向箱壁仅有的进光孔位于顶面箱壁中心，在位于桶身周向箱壁内的底面箱壁内壁面上固定设置着太阳光角信号处理发送器和电路板，光电二极管在底面箱壁所形成的圆形区域内沿着底面箱壁的椭圆短轴方向或长轴方向各自沿直线分成N行排布固装在电路板上，在箱壳内底部固装的每个聚光透镜其内凹面朝向一个光电二极管，每行朝横向排布的光电二极管相并联，位于每行的光电二极管相并联且其所有光电二极管P、N两级分别通过转换电路连接A/D转换器模拟信号输入端，A/D转换器数字信号输出端通过逻辑电路连接信号发射器信号输入端口。本实用新型专利技术结构合理、简单，成本低廉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电
，属于太阳方位角跟踪装置，特别是太阳光角单轴跟踪发射器。
技术介绍
太阳能跟踪发射器能保持太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板，采用太阳能跟踪发射器能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。目前，现有各种太阳方位角跟踪装置层出不穷，已完全具备智能跟踪的功能，尤其是智能化太阳方位角跟踪发射器能探测到的太阳方位角的精度也越来越高，但其成本价格也随之提高，制约了智能化太阳方位角跟踪器的普及和推广
技术实现思路
·本技术的目的在于提供一种太阳光角单轴跟踪发射器，结构合理、简单，成本低廉，有利于大范围推广和普及。本技术的目的是这样实现的一种太阳光角单轴跟踪发射器，由箱壳、S个聚光透镜、S个光电二极管、电路板和太阳光角信号处理发送器构成，太阳光角信号处理发送器由转换电路、A/D转换器、逻辑电路和信号发射器构成，在箱壳顶面设置着不透光平面状的顶面箱壁，在箱壳底面设置着平面状的底面箱壁，箱壳所具有的不透光的桶身周向箱壁位于平面状顶面箱壁与底面箱壁之间，平面状顶面箱壁与底面箱壁均呈椭圆形、排列在同条直线上且与其所在的该同条直线相垂直，在底面箱壁与平面状顶面箱壁之间对应虚拟生成的对应连接其各自箱壁椭圆形周边的椭圆柱面均位于桶身周向箱壁的内围或者与桶身周向箱壁形成的壁面相重合，桶身周向箱壁仅有的进光孔位于呈椭圆形的平面状顶面箱壁的几何中心并穿透顶面箱壁，在位于桶身周向箱壁内的底面箱壁内壁面上固定设置着太阳光角信号处理发送器和电路板，S个光电二极管在底面箱壁轮廓所形成的椭圆形区域内并沿着底面箱壁的椭圆短轴方向或长轴方向各自沿直线分成N行排布固装在电路板上，位于每行的光电二极管构成光电二极管组，构成每个光电二极管组的所有光电二极管其P极相互连接而形成光电二极管组的总P极且其N极相互连接而形成光电二极管组的总N极，在箱壳内底部固装着能将经进光孔射入箱壳内的太阳光束聚集在某一光电二极管PN结上的S个聚光透镜，每个聚光透镜的内凹面对应朝向一个光电二极管，每个光电二极管组的总P极与总N极分别通过转换电路连接A/D转换器的模拟信号输入端，A/D转换器的数字信号输出端通过逻辑电路连接信号发射器的信号输入端口。本技术当光电二极管组有电压信号输出时，转换电路将该光电二极管输出的电压信号转换成0-5V标准电压信号，经模数转换器转换为数字信号，逻辑电路再将数字信号按各条形区域对应太阳光角编码，然后由信号发射器发射出去，光伏组件则配套信号接收与向日跟踪执行机构，即可实现太阳光角的跟踪功能。本技术结构合理、简单，成本低廉，有利于大范围推广和普及。附图说明下面将结合附图对本技术作进一步说明。图I为本技术总体剖视结构示意图；图2为本技术光电二极管在底面箱壁椭圆形区域内的排布位置示意图；图3为本技术太阳光角信号处理发送器的连接结构示意图。具体实施方式一种太阳光角单轴跟踪发射器，如图I所示，由箱壳3、S个聚光透镜4、S个光电二极管5、电路板6和太阳光角信号处理发送器构成，太阳光角信号处理发送器由转换电路9、A/D转换器10、逻辑电路11和信号发射器12构成，在箱壳3顶面设置着不透光平面状的顶 面箱壁1，在箱壳3底面设置着平面状的底面箱壁7，箱壳3所具有的不透光的桶身周向箱壁8位于平面状顶面箱壁I与底面箱壁7之间，平面状顶面箱壁I与底面箱壁7均呈椭圆形、排列在同条直线上且与其所在的该同条直线相垂直，在底面箱壁7与平面状顶面箱壁I之间对应虚拟生成的对应连接其各自箱壁椭圆形周边的椭圆柱面均位于桶身周向箱壁8的内围或者与桶身周向箱壁8形成的壁面相重合，桶身周向箱壁8仅有的进光孔2位于呈椭圆形的平面状顶面箱壁I的几何中心并穿透顶面箱壁I，在位于桶身周向箱壁8内的底面箱壁7内壁面上固定设置着太阳光角信号处理发送器和电路板6，S个光电二极管5在底面箱壁7轮廓所形成的椭圆形区域内并沿着底面箱壁7的椭圆短轴方向或长轴方向各自沿直线分成N行排布固装在电路板6上，位于每行的光电二极管5构成光电二极管组，构成每个光电二极管组的所有光电二极管5其P极相互连接而形成光电二极管组的总P极且其N极相互连接而形成光电二极管组的总N极，在箱壳3内底部固装着能将经进光孔2射入箱壳3内的太阳光束聚集在某一光电二极管5PN结上的S个聚光透镜4，每个聚光透镜4的内凹面对应朝向一个光电二极管5，每个光电二极管组的总P极与总N极分别通过转换电路9连接A/D转换器10的模拟信号输入端，A/D转换器10的数字信号输出端通过逻辑电路11连接信号发射器12的信号输入端口。桶身周向箱壁8的壁面为椭圆柱面。本技术具有箱壳3 (桶状黑箱)、桶底(底面箱壁7)和桶顶(顶面箱壁I)，桶底(底面箱壁7)和桶顶(顶面箱壁I)均呈椭圆形，桶顶设置的足够小的小孔(进光孔2)只让足够细的太阳光线才可射入箱壳3内，在箱壳3内最底部从上到下依次设置有信号处理电路层(电路板6、(电压)转换电路9、模/数转换器、逻辑电路11、信号发射器12等)、感光兀件层(光电二极管5)和聚光玻璃层(聚光透镜4)。如图2所示，光电二极管5朝横向或纵向沿条形区域排布，每个条形区域代表一个太阳方位角，椭圆内条形区域的数量越多，则所能分辨的太阳方位角精度越高。如图I所示，每个条形区域内的光电二极管5并联成组，任意一个光电二极管5导通，就会有导通的某一光电二极管5的电压信号输出。本技术总体原理在白昼，太阳相对于单个光伏组件水平沿椭圆形运轨迹移动，每天的运行轨迹为短轴长度不同的椭圆线。本技术底面箱壁7的大小应根据当地太阳的入射角和箱壳3(桶身周向箱壁8)高度确定，必须包罗一年内每天的太阳椭圆形运行轨迹，同一天内任意时刻太阳光透过顶面箱壁I的进光孔2而射入箱壳3内，必将落入底面箱壁7某一条形区域内，随着太阳相对光伏组件位置的变化，透过进光孔2的光线将逐渐的落入连续的条形区。箱壳3底部主要设置有光电二极管组、(电压)转换电路9、模/数转换器(A/D转换器10)、逻辑电路11、(数字)信号发射器12等。在底面箱壁7内壁面被分成N个条形区域，每个条形区域依次代表(分辨)角度1*360/N、2*360/N、3*360/N……360，N应尽可能大一些。本技术的应用要求(I)光伏组件的安装方式为俯仰角单向可调；(2)光伏组件跟踪执行机构必须配套无线信号接收装置，接收、跟踪信号发射器12发出的组件转动角信号；(3)箱壳3桶身周向箱壁8、顶面箱壁I必须采用严格不透光材料；(4)箱壳3顶部的进光孔2应尽可能地小，保证尽可能细的太阳光线入射到某一聚光透镜4上；(5)本技术底面箱壁7的椭圆长轴方向与光伏组件调节方向必须一致；(6)光伏组件初始位置为与底面箱壁7椭圆短轴平行；(7)分辨角度应尽可能小，若该步长过小，则将导致追日装置动作过频，容易造成追日装置机械传动机构损坏，若步长过大，追日精度则不够高；(8)箱壳3(桶身周向箱壁8)高度h、早晨太阳光线与水平线的夹角λ、椭圆长轴长度r应满足关系式h=tanX*r ;(9)光·伏组件侧必须配置相应的信号接收和(单轴)日光跟踪执行机构。权利要求1.一种太阳光角单轴跟踪发射器，其特征在于由箱壳(3)、S个聚光透镜(4)、S个光电二极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳光角单轴跟踪发射器，其特征在于：由箱壳(3)、S个聚光透镜(4)、S个光电二极管(5)、电路板(6)和太阳光角信号处理发送器构成，太阳光角信号处理发送器由转换电路(9)、A/D转换器(10)、逻辑电路(11)和信号发射器(12)构成，在箱壳(3)顶面设置着不透光平面状的顶面箱壁(1)，在箱壳(3)底面设置着平面状的底面箱壁(7)，箱壳(3)所具有的不透光的桶身周向箱壁(8)位于平面状顶面箱壁(1)与底面箱壁(7)之间，平面状顶面箱壁(1)与底面箱壁(7)均呈椭圆形、排列在同条直线上且与其所在的该同条直线相垂直，在底面箱壁(7)与平面状顶面箱壁(1)之间对应虚拟生成的对应连接其各自箱壁椭圆形周边的椭圆柱面均位于桶身周向箱壁(8)的内围或者与桶身周向箱壁(8)形成的壁面相重合，桶身周向箱壁(8)仅有的进光孔(2)位于呈椭圆形的平面状顶面箱壁(1)的几何中心并穿透顶面箱壁(1)，在位于桶身周向箱壁(8)内的底面箱壁(7)内壁面上固定设置着太阳光角信号处理发送器和电路板(6)，S个光电二极管(5)在底面箱壁(7)轮廓所形成的椭圆形区域内并沿着底面箱壁(7)的短轴方向或长轴方向各自沿直线分成N行排布固装在电路板(6)上，位于每行的光电二极管(5)构成光电二极管组，构成每个光电二极管组的所有光电二极管(5)其P极相互连接而形成光电二极管组的总P极且其N极相互连接而形成光电二极管组的总N极，在箱壳(3)内底部固装着能将经进光孔(2)射入箱壳(3)内的太阳光束聚集在某一光电二极管(5)PN结上的S个聚光透镜(4)，每个聚光透镜(4)的内凹面对应朝向一个光电二极管(5)，每个光电二极管组的总P极与总N极分别通过转换电路(9)连接A/D转换器(10)的模拟信号输入端，A/D转换器(10)的数字信号输出端通过逻辑电路(11)连接信号发射器(12)的信号输入端口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李笑梅，王涌，李义岩，
申请(专利权)人：新疆电力公司电力科学研究院，新疆电力建设调试所，
类型：实用新型
国别省市：