专利名称：太阳定位器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光传感器领域，尤其涉及一种对自然光源方向进行定位的传感和驱动装置。
背景技术：
现代国家社会的发展越来越依赖于能源的开发与利用，而传统的能源-一煤炭、石油、天然气在可预见的时间里将被开采枯竭，同时传统能源使用带来的严重的环境污染。因此，加快改变能源结构是现代社会最重要的问题，而太阳能做为最直接最环保得绿色能源正在被认同，并广泛的被应用。如何更高效得利用太阳能，除了使用高光电转换效率的材料外，能否实时正面捕捉太阳能量也是提高接收效率的重要手段。
目前用于捕捉太阳能的光源定位传感器一般采用双(多)太阳能硅电池带夹角组合拼装而成，利用太阳光不同夹角入射的光电转换效率不同，产生的光电流差别来进行太阳方位的判定。但是这样设计方法在要求高精度对准时，太
阳能硅电池面积势必要用很大，这样才来保证光电流差别能被探测出来；同时因为传感器的接收面积增大后，容易附着异物或偶然出现的阴影，导致传感器误判，影响精度与浪费效率。
或者而现有的太阳追踪系统一般使用电脑控制，依赖于事先设定的参数，成本高昂，兼容性差并且控制并不灵敏
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，提出一种灵敏的太阳追踪系统。该系统是不需要事先设定任何参数的，灵敏的，能够在未知的环境中即时调整太阳能利用装置使其对正太阳的。
本实用新型是采用如下技术方案实现
本实用新型的太阳定位器，包括
太阳定位光电传感器，被配置为接受太阳光照，并比较判断出太阳的方位信号，并将信号输出连接至无线收发电路；
主控制电路，通过无线收发电路接收太阳定位光电传感器发送的无线信号，利用内嵌控制软体对信号进行计算处理，输出电机控制信号，并通过无线收发电路将控制信号传至电机驱动电路；
无线收发电^各，^皮配置为两个或两个以上无线收发电^各之间的通信，可以形成主控电路与单节点光电传感器的通信，也可以与多个节点形成网络拓朴，实现多节点通信；
电机驱动电路，被配置为驱动电机传动装置，连接无线收发电路与电机。进一步的，所述的太阳定位光电传感器包括
外壳，提供所述的太阳定位光电传感器的机械壳体；光敏传感器组，设置于所述的外壳内。
更进一步的，所述的光敏传感器组是l个光敏元件。所述的光敏传感器组是2个光敏元件。
进一步的，所述的无线收发电路是2. 4GHz无线发射器、lGHz无线发射器、935MHz无线发射器、蓝牙无线发射器、FM无线发射器或红外无线发射器。本实用新型采用如上技术方案，具有以下优点1. 通过转动，实现单个或双个光敏元件替代3个以上光敏元件，不仅是节省成本，最重要的是避免了因光敏元件性能不一致导致的精度降低。
2. 信号经过编码后，通过无线收发电路发送至主控系统。使用了无线装置，避免了设备安装时复杂的布线与线路的维护。同时改善安装的简便度。
图l是本实用新型的第一实施例的系统框图2是本实用新型的第二实施例的系统框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。
如图1所示的第一实施方式，主控端由主控制电路、太阳定位传感器、其它传感器(如环境光亮传感器、风速传感器等)、无线收发电路组成。该主控端主要执行以下功能
i. 主控制电绍，接收太阳能定位传感器信号及其它环境传感器信号。
n. 主控制电路比较传感信号，结合时控软件计算出最佳动作控制信号。
iii.控制信号通过无线收发电路发射。
终端由电机驱动电路、无线收发电路组成。该终端主要执行以下功能
i. 接收主控端传输至的控制信号。
ii. 电机驱动电路依据控制信号控制高度角、方位角电机，驱动传动装置使太阳能收集器正对太阳。
iii. 检测驱动与传动装器的运行状态，将检测信号通过无线收发电路发射至主纟空端。本方案中，终端可以是l个或者多个，可以同时与主控端实时通信。主控端与终端通过无线收发电路传递信号，实时监视与控制。同时只使用一个太阳定位传感器，就完成太阳能装置的集群控制。
如图2所示的第二实施方式，主控端由主控制电路、其它传感器(环境光亮传感器、风速传感器等)、无线收发电路组成。该主控端主要执行以下功能
i. 主控制电路接收终端太阳能定位传感器信号及其它环境传感器信号。
ii. 主控制电路比较传感信号，结合时控软件计算出最佳动作控制信号。
iii. 控制信号通过无线收发电路发射。
终端由电机驱动电路、太阳定位传感器、无线收发电路組成。该终端主要
执行以下功能
i. 接收主控端传输至的控制信号。
ii. 实时传输太阳定位传感信号至主控端。
iii. 电机驱动电路依据控制信号控制高度角、方位角电机，驱动传动装置使太阳能收集器正对太阳。
iv. 检测驱动与传动装器的运行状态，将检测信号通过无线收发电路发射至主控端。
本方案中，终端可以是l个或者多个，可以同时与主控端实时通信。主控端与终端通过无线收发电路传递信号，实时监视与控制。同时只使用一个太阳定位传感器，就完成太阳能装置的集群控制。
本实用新型所述的太阳定位光电传感器包括外壳，^是供所述的太阳定位光电传感器的机械壳体；光敏传感器组，设置于所述的外壳内。光敏传感器组既可以由2个光l丈元件组成，也可以只用1只光每丈元件。^吏用2个光敏元件时，两个元件应落于转动轴心两边，其三点连线为一直线。当转动装置接受信号处理器控制在按90度周期步进转动的时候，则在东南西北处形成4个点，信号处
理器接收4个点的光信号并处理，判定太阳方向，并将处理后信号通过无线发
射器发射至主控器系统，由主控系统根据实际情况调整系统的状态。
具体的判定原理如下当太阳光通过圆孔直射至外壳底部时，光每文元件在4个方向上接收的光能量是一样的，则表示太阳正对装置。当太阳斜射入圆孔，则在光敏元件在四个方向上所接收的光强是不一样的，通过转化出来的光信号强度的差异，经信号处理器处理后，输出执行信号。
无线发射电路，被配置为将所述的信号处理器的电信号转换为射频无线信号并发射出去，其输入端连接于所述的信号处理器。无线发射器包括各种可传递信息的载波发射。例如2. 4GHz无线发射器、lGHz无线发射器、935細z无线发射器、蓝牙无线发射器、FM无线发射器或红外无线发射器等等。
控制主机根据接收到的无线信号，对整套系统进行调整。系统机械装置可以使用双层结构， 一层控制东西方向调整， 一层控制南北方向调整。因为东西方向调整的角度范围较大并且是每天都进行的，并且调整频繁，所以最好将它置于上层。以东西方向调整为例，太阳能利用装置的东西方向调整使用一台电动机的正反转动进行驱动，或者使用其他装置控制，例如液压系统。
当电信号控制系统发出向西运动的信号时，该电动机正转，驱动太阳能利用装置向西转动，以达到最佳采光角度；当达到最佳采光角度时，电信号控制系统的电信号消失，电动机停止。反之，当电信号控制系统发出向东运动的信号时，该电动机反转，驱动太阳能利用装置向东转动，以达到最佳采光角度，当达到最佳采光角度时，电信号控制系统的电信号消失，电动机停止。同理，南北方向调整也是利用电信号控制系统的电信号作为指令控制电动机的正反转动进行驱动。使用液压控制则是利用液压系统的工作液体的压入与放出控制机 械装置向不同的方向转动。
在这个太阳追踪系统中，最好另加装一个在夜里控制转动装置向东转动， 并且转动到一定角度时停止转动的电路，其开关启闭用光敏元件来控制，有一 定光照强度时开关断开，电路不工作；光照强度低于设定阀值时，开关闭合，
电路控制转动装置向东转动；当转动装置转动到向东方向的设定角度时，断开 一个限位开关，停止工作。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术 人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内， 在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范 围。
权利要求1.一种太阳定位器，其特征在于包括太阳定位光电传感器，被配置为接受太阳光照，并比较判断出太阳的方位信号，并将信号输出连接至无线收发电路；主控制电路，通过无线收发电路接收太阳定位光电传感器发送的无线信号，利用内嵌控制软体对信号进行计算处理，输出电机控制信号，并通过无线收发电路将控制信号传至电机驱动电路；无线收发电路，被配置为两个或两个以上无线收发电路之间的通信，可以形成主控电路与单节点光电传感器的通信，也可以与多个节点形成网络拓扑，实现多节点通信；电机驱动电路，被配置为驱动电机传动装置，连接无线收发电路与电机。
2. 才艮据权利要求1所述的太阳定位器，其特征在于所述的太阳定位光电传感器包括外壳，提供所述的太阳定位光电传感器的机械壳体；光敏传感器组，设置于所述的外壳内。
3. 根据权利要求2所述的太阳定位器，其特征在于所述的光敏传感器组是1个光每1元件。
4. 根据权利要求2所述的太阳定位器，其特征在于所述的光敏传感器组是2个光敏元件。
5. 根据权利要求1所述的太阳定位器，其特征在于所述的无线收发电路是(2. 4GHz无线发射器、lGHz无线发射器、935MHz无线发射器、蓝牙无线发射器、FM无线发射器或红外无线发射器。
专利摘要本实用新型涉及光传感器领域，尤其涉及一种对自然光源方向进行定位的传感和驱动装置。本实用新型的太阳定位器，包括太阳定位光电传感器，被配置为接受太阳光照，并比较判断出太阳的方位信号，并将信号输出连接至无线收发电路；主控制电路，通过无线收发电路接收太阳定位光电传感器发送的无线信号，利用内嵌控制软体对信号进行计算处理，输出电机控制信号，并通过无线收发电路将控制信号传至电机驱动电路；无线收发电路，被配置为两个或两个以上无线收发电路之间的通信，可以形成主控电路与单节点光电传感器的通信；电机驱动电路，被配置为驱动电机传动装置，带动太阳能利用装置跟随太阳转动，连接无线收发电路与电机。本实用新型结构简单、节约成本。
文档编号G05D3/12GK201429798SQ20092013776
公开日2010年3月24日 申请日期2009年4月16日 优先权日2009年4月16日
发明者鹏 陈 申请人:芯锐电(厦门)光电科技有限公司