一种自动太阳能跟踪装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种自动太阳能跟踪装置包括：太阳能利用装置，定位太阳与执行模块的相对位置的检测模块、控制太阳能利用装置状态的控制模块、使太阳能利用装置动作的执行模块、基座，检测模块连接控制模块，控制模块连接执行模块，执行模块连接基座。上述自动太阳能跟踪装置最大限度的利用太阳光能，经实验测得,比固定式太阳能提高30%的发电量。并且，工作可靠稳定，精确追踪太阳，占用空间小，可以广泛应用于太阳能发电站、太阳能路灯以及所有固定式太阳能电池板中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种自动太阳能跟踪装置
本技术涉及太阳能技术和自动化控制
，尤其是一种自动太阳能跟踪装置。
技术介绍
能源短缺是当今社会面临的一大严峻问题。根据目前国际上通行的能源预测，石油资源将在40年内枯竭，天然气资源将在60年内用光，煤炭资源也只能使用220年。于是，充分利用现有资源和开发新能源成为解决能源问题的关键，而太阳能的开发利用日益受到人们的关注。但是，目前的太阳能电池板的放置位置都大多是固定不变的，而一天当中太阳与太阳能电池板的相对位置是时刻变化的，这也就无法保证太阳能电池板时刻受到阳光直射，从而使太阳光能的利用率大大降低。
技术实现思路
鉴于上述状况，有必要提供一种可以自动跟踪太阳能跟踪装置。为解决上述技术问题，提供一种自动太阳能跟踪装置包括:太阳能利用装置，定位太阳与执行模块的相对位置的检测模块、控制太阳能利用装置状态的控制模块、使太阳能利用装置动作的执行模块、基座，检测模块连接控制模块，控制模块连接执行模块，执行模块连接基座。检测模块，包括平台 、遮阳板和光电传感器，遮阳板通过支架架设在平台的上部空间，光电传感器设置在平台上，光电传感器连接控制模块。检测模块中设置有两个遮阳板。检测模块中设置有两个光电传感器。检测模块设置在太阳能利用装置的边缘。执行模块包括水平动作机构，俯仰动作机构，水平动作机构连接俯仰动作机构。俯仰动作机构设置在基座上。水平动作机构包括水平支撑臂、步进电机和驱动步进电机的芯片，步进电机连接芯片，芯片连接控制模块，步进电机和芯片设置在水平支撑臂上，水平支撑臂上端与太阳能利用装置转动连接。俯仰动作机构包括俯仰支撑臂、步进电机和驱动步进电机的芯片，步进电机连接芯片，芯片连接控制模块，步进电机和芯片设置在俯仰支撑臂上，俯仰支撑臂上端与水平支撑臂下端转动连接，俯仰支撑臂下端连接基座。本技术自动太阳能跟踪装置，通过检测模块、控制模块、执行模块的配合作用，工作时自动使太阳能利用装置一直保持阳光直射状态，最大限度的利用太阳光能，经实验测得，比固定式太阳能提高30%的发电量。并且，工作可靠稳定，精确追踪太阳，占用空间小，可以广泛应用于太阳能发电站、太阳能路灯以及所有固定式太阳能电池板中。同时，还可以将本系统应用到太阳能热水器、太阳能灶等处。【附图说明】图1是本技术太阳能跟踪装置跟踪工作示意图。图2是本技术太阳能跟踪装置的示意图。图3是本技术太阳能跟踪装置的光电传感器检测电路。图4是本技术太阳能跟踪装置的位置传感器检测电路。图5是本技术太阳能跟踪装置的总控制电路。图6是本技术太阳能跟踪装置的步进电机驱动电路其中，太阳能利用装置1、检测模块2、遮阳板21，光电传感器22，平台23、控制模块3，执行模块4、水平支撑臂41、俯仰支撑臂42，步进电机43、基座5。【具体实施方式】下面将结合附图及实施例对本技术自动跟踪太阳能跟踪装置作进一步的详细说明。请参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，及本技术实施例1。实施例1一种自动太阳能跟踪装置参见图1、图2，其包括:太阳能利用装置1，定位太阳与执行模块的相对位置的检测模块2、控制太阳能利用装置状态的控制模块3、使太阳能利用装置动作的执行模块4、基座5，检测模块连接控制模块，控制模块连接执行模块，执行模块连接基座。检测模块，包括平台23、遮阳板21和光电传感器22，遮阳板21通过支架架设在平台的上部空间，光电传感器设置在平台23上，光电传感器22连接控制模块3。检测模2块设置在太阳能利用装置I的边缘。阳光透过遮阳板会产生影子，而且影子的方向沿着太阳光线直射的方向。根据这一原理，本系统采用双遮阳板与双光电传感器配合作用，精确定位太阳与执行模块的相对位置。在水平方向上，当太阳光线直射太阳能利用装置时，遮阳板的阴影完全遮住光电传感器；在俯仰方向上，当太阳光线直射太阳能利用装置时，遮阳板的阴影完全遮住光电传感器。当两个光电传感器同时完全处在阴影下时，太阳能利用装置处在阳光直射状态下。双光电传感器检测电路主要由光电传感器、电阻、电位器以及LM393芯片组成。当光电传感器接受的光照强度大于设定值时，LM393芯片-1NT管脚电位低于+IN管脚电位，此时，LM393芯片OUT管脚输出高电平；当光电传感器接受的光照强度小于设定值时，LM393芯片-1NT管脚电位高于+IN管脚电位，此时，LM393芯片OUT管脚输出低电平。LM393芯片-1NT管脚和+IN管脚分别与单片机的P2.0和P2.1 口相连。两光电传感器的检测电路如图3所示。根据太阳的运动轨迹，执行模块在水平方向上的转动角度为180度，执行模块水平方向上装有两个位置传感器，用来限定执行模块的水平运动范围；执行模块在俯仰方向上的转动角度为90度，执行模块俯仰方向上也装有两个位置传感器，用来限定执行模块的的俯仰运动范围。位置传感器由四个轻触开关组成，轻触开关的一段与地线相连，另一端与单片机的P2.2-P2.5 口相连。当执行模块碰到一轻触开关后，单片机与其相对应的P2 口就被置为低电平，单片机检测到低电平后就会控制步进电机动作。位置传感器的检测电路如图4所/Jn ο控制模块以单片机为核心，对检测模块传递的信号做出处理，进而控制执行模块追踪太阳；检测模块包括光电检测和位置检测，以确定执行模块与太阳的位置关系；执行模块用以太阳能利用装置，根据控制模块传递的控制信号动作，使太阳能利用装置全程追踪太阳。控制模块以一片Atmel公司的STC89c52芯片为核心,接受检测模块传递的信号后，通过对信号处理使执行模块的两个步进电机动作，从而保证太阳能利用装置接受最大强度光照。控制模块中应用的单片机系统由STC89C52RC芯片、供电电路、复位电路、晶振电路四部分组成，控制模块的原理图如图5所示。控制模块的工作方式如下所述:晴天时:如图2所示，如果第一遮阳板的阴影没有遮住第一光电传感器，说明太阳能利用装置在水平方向上没有达到太阳直射，控制模块接收到此时第一光电传感器传递的信号后会控制执行模块水平方向上的电机转动，直到第一遮阳板的阴影完全遮住第一光电传感器，水平方向上的电机才停止转动，使太阳能利用装置在水平方向上达到太阳直射；如果第二遮阳板5的阴影没有遮住第二光电传感器，说明太阳能利用装置在俯仰方向上没有达到太阳直射，控制模块接收到此时第二光电传感器传递的信号后会控制执行模块俯仰方向上的电机转动，直到第二遮阳板的阴影完全遮住第二光电传感器，俯仰方向上的电机才停止转动，使太阳能利用装置在俯仰方向上达到太阳直射。阴天时:当太阳光照强度低于设定值时，检测光照强度的光电传感器将信号传递给控制模块，控制模块会使本系统停止工作，从而使本系统不受天气影响。水平方向上执行模块的运动轨迹:从早晨到晚上，太阳的运动轨迹是自东向西，执行模块的初始设定轨迹也是自东向西，初始设定位置是朝向东方的。晚上，执行装置是朝向西方的，第二天早晨，朝向西方的执行装置会继续自东向西转动一定角度触动第一位置传感器，控制模块接受到第一位置传感器的信号后会使执行模块在水平方向上复位，从而使执行模块一直追踪太阳自东向西转动。俯仰方向上执行模块的运动轨迹:从早晨到中午，太阳的运动轨迹是自低到高，从中午到晚上，太阳的运动轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动太阳能跟踪装置包括：太阳能利用装置、基座，其特征在于：还包括定位太阳与执行模块的相对位置的检测模块、控制太阳能利用装置状态的控制模块、使太阳能利用装置动作的执行模块、基座，检测模块连接控制模块，控制模块连接执行模块，执行模块连接基座,所述检测模块，包括平台、遮阳板和光电传感器，遮阳板通过支架架设在平台的上部空间，光电传感器设置在平台上，光电传感器连接控制模块,所述执行模块包括水平动作机构，俯仰动作机构，水平动作机构连接俯仰动作机构,所述俯仰动作机构设置在基座上,所述水平动作机构包括水平支撑臂、步进电机和驱动步进电机的芯片，步进电机连接芯片，芯片连接控制模块，步进电机和芯片设置在水平支撑臂上，水平支撑臂上端与太阳能利用装置转动连接,所述俯仰动作机构包括俯仰支撑臂、步进电机和驱动步进电机的芯片，步进电机连接芯片，芯片连接控制模块，步进电机和芯片设置在俯仰支撑臂上，俯仰支撑臂上端与水平支撑臂下端转动连接，俯仰支撑臂下端连接基座。

【技术特征摘要】
1.一种自动太阳能跟踪装置包括:太阳能利用装置、基座，其特征在于:还包括定位太阳与执行模块的相对位置的检测模块、控制太阳能利用装置状态的控制模块、使太阳能利用装置动作的执行模块、基座，检测模块连接控制模块，控制模块连接执行模块，执行模块连接基座，所述检测模块，包括平台、遮阳板和光电传感器，遮阳板通过支架架设在平台的上部空间，光电传感器设置在平台上，光电传感器连接控制模块，所述执行模块包括水平动作机构，俯仰动作机构，水平动作机构连接俯仰动作机构，所述俯仰动作机构设置在基座上，所述水平动作机构包括水平支撑臂、步进电机和驱动步进电机的芯片，步进电机连接芯片，芯片连...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子浩，
申请(专利权)人：赵子浩，
类型：实用新型
国别省市：