记忆式太阳能聚光碟跟踪控制器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种记忆式太阳能聚光碟跟踪控制器。
【背景技术】
[0002]太阳能利用的关键在于太阳能装置能够时刻对准太阳。当太阳能装置能正面朝向阳光，使得阳光入射方向能垂直于阳光收集装置时，阳光的吸收效率将最高，因而使得太阳能利用装置的效率达到最大。由于太阳的变化具有随机性，需要装置能跟踪太阳的移动，因而存在对太阳能跟踪控制器的需求。
[0003]常用的太阳能聚光碟跟踪器主要有两种方式:
[0004]—是基于光线传感器的跟踪方式。专门设定一个用于检测太阳位置的传感器，当太阳光线和跟踪系统光轴之间的偏差超过一定值时，系统进行调节，实现对太阳的跟踪；
[0005]二是通过理论计算出太阳一年中不同时间的位置，然后通过控制系统实现跟踪太阳的位置，实现对太阳位置的跟踪。
[000?]这两种控制方式各有优缺点。光电式跟踪具有跟踪精度尚的优点，但其易受天气的影响;而时钟式跟踪不受天气影响，但存在时钟累积误差不断增加，系统跟踪精度低。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种记忆式太阳能聚光碟跟踪控制器，采用记忆跟踪代替传统的时钟跟踪方式，与光电跟踪相结合，能够在各种天气条件下有效地控制太阳能装置的朝向。
[0008]本发明的技术解决方案是:
[0009]—种记忆式太阳能聚光碟跟踪控制器，包括四象限太阳光探测器、检测信号处理电路、带有EEPROM的单片机控制器、跟踪模块，四象限太阳光探测器通过检测信号处理电路连接带有EEPROM的单片机控制器，带有EEPROM的单片机控制器连接有跟踪模块，跟踪模块包括记忆跟踪单元、光电跟踪单元，跟踪模块分别连接有方位角步进电机驱动电路、高度角步进电机驱动电路，方位角步进电机驱动电路连接有方位角步进电机，高度角步进电机驱动电路连接有高度角步进电机。
[0010]进一步地，四象限太阳光探测器:获得光强、方位角和高度角检测信号，并将所得检测信号发送给检测信号处理电路；
[0011]检测信号处理电路:将四象限太阳光探测器所得检测信号进行比较处理后，发送给带有EEPROM的单片机控制器；
[0012]带有EEPROM的单片机控制器:依据获得检测信号中的光强，实现对记忆跟踪单元与光电跟踪单元的选择，在光强满足设定条件时，选择光电跟踪单元，否则选择记忆跟踪单
J L ο
[0013]进一步地，记忆跟踪单元:按照当前时间每间隔时间t从储存器中按序读出记录下来的数据信号，送给方位角步进电机驱动电路和高度角步进电机驱动电路接收处理，驱动方位角步进电机和高度角步进电机运作调整装置朝向。
[0014]进一步地，光电跟踪单元:当太阳光线和跟踪系统光轴之间的偏差超过一定值时，进行调节实现对太阳的跟踪;每间隔时间t进行记录更新，具体为:统计该时间段内驱动方位角步进电机和高度角步进电机所走的步数并根据时间先后记录下来，计算单片机控制器的EEPROM扇区的地址，读取所在扇区的数据，修改读出的数据，扇区擦除并重新写入更新后的数据。
[0015]进一步地，四象限太阳光探测器包括两个用于测量方位角和/或光强的跟踪光敏传感器一、两个用于测量高度角和/或光强的跟踪光敏传感器二，跟踪光敏传感器一与跟踪光敏传感器二环绕不透明柱交替间隔设置，跟踪光敏传感器一与跟踪光敏传感器二设于底座上。
[0016]进一步地，相邻的跟踪光敏传感器一与跟踪光敏传感器二间设有不透明隔板。
[0017]进一步地，检测信号处理电路包括方位角电流信号模块、高度角电流信号模块、光强检测电流信号模块和供电电路模块，方位角电流信号模块包括依次连接的方位角测量电路、方位角比较电路和方位角传送电路，高度角电流信号模块包括依次连接的高度角测量电路、高度角比较电路和高度角传送电路，光强检测电流信号模块包括依次连接的光强测量电路、光强比较电路和光强传送电路，方位角传送电路、高度角传送电路、光强传送电路均连接至检测信号处理电路的信号输出端。
[0018]进一步地，方位角电流信号模块连接跟踪光敏传感器一，高度角电流信号模块连接跟踪光敏传感器二，光强检测电流信号模块连接有跟踪光敏传感器一或跟踪光敏传感器
--O
[0019]本发明的有益效果是:该种记忆式太阳能聚光碟跟踪控制器，响应速度快，使用寿命长，使用后的偏差易于修正，结构简单，解决了传统跟踪存在累积误差的问题，跟踪精度得到提高，使得聚光碟的调整能够快速响应，采能效率得到大幅提高。该控制器，采用的光电跟踪与记忆跟踪相结合的混合跟踪方式，在各种天气状况下能够更加精准的使聚光碟对准太阳；记忆跟踪解决了时钟跟踪存在累积误差的问题；电路性能稳定，体积小巧，因而该控制器更适用于聚光碟式太阳能利用，精度高，很大程度上提高了太阳能利用装置的利用效率。
【附图说明】
[0020]图1是本发明实施例记忆式太阳能聚光碟跟踪控制器的说明框图。
[0021]图2是实施例中四象限太阳光探测器的结构示意图。
[0022]图3是记忆式太阳能聚光碟跟踪控制的程序流程图。
[0023]图4是实施例中检测信号处理电路的说明框图。
[0024]图5是实施例中检测信号处理电路的方位角电流信号模块的连接示意图。
[0025]图6是实施例中检测信号处理电路的高度角电流信号模块的连接示意图。
[0026]图7是实施例中检测信号处理电路的光强检测电流信号模块的连接示意图。
[0027]图8是实施例中检测信号处理电路的供电电路模块的连接示意图。
[0028]图2中，1-跟踪光敏传感器一，2-跟踪光敏传感器二，3-不透明隔板，4-不透明柱，5-底座。
【具体实施方式】
[0029 ]下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
[0030]实施例
[0031]—种记忆式太阳能聚光碟跟踪控制器，包括四象限太阳光探测器、检测信号处理电路、带有EEPROM的单片机控制器、记忆跟踪模块、光电跟踪模块，四象限太阳光探测器通过检测信号处理电路连接带有EEPROM的单片机控制器，带有EEPROM的单片机控制器连接有跟踪模块，跟踪模块包括记忆跟踪单元、光电跟踪单元。跟踪模块分别连接有方位角步进电机驱动电路、高度角步进电机驱动电路，方位角步进电机驱动电路连接有方位角步进电机，高度角步进电机驱动电路连接有高度角步进电机。
[0032]该种记忆式太阳能聚光碟跟踪控制器，响应速度快，使用寿命长，使用后的偏差易于修正，结构简单，解决了传统跟踪存在累积误差的问题，跟踪精度得到提高，使得聚光碟的调整能够快速响应，采能效率得到大幅提高。该控制器，采用的光电跟踪与记忆跟踪相结合的混合跟踪方式，在各种天气状况下能够更加精准的使聚光碟对准太阳；记忆跟踪解决了时钟跟踪存在累积误差的问题；电路性能稳定，体积小巧，因而该控制器更适用于聚光碟式太阳能利用，精度高，很大程度上提高了太阳能利用装置的利用效率。
[0033]实施例为实现记忆跟踪，选用带EEPROM的单片机控制器，在光电跟踪模式下，将每隔时间t内的电机脉冲数储存在扇区地址内，用于记忆跟踪时采用，且跟踪数据能够实时更新，保证采用数据为最新、最优数据，跟踪效果最优，不存在累积误差，大大提高了跟踪精度。
[0034]实施例的实现过程如下:
[0035]四象限太阳光探测器:获得光强、方位角和高度角检测信号，并将所得检测信号发送给检测信号处理电路。
[0036]检测信号处理电路:将四象限太阳光探测器所得检测信号进行比较处理后，发送给带有EEPROM的单片机控制器。
[0037]带有EEPROM的单片机控制器:依据获得检测信号中的光强，实现对记忆跟踪单元与光电跟踪单元的选择，在光强满足设定条件时，选择光电跟踪单元，否则选择记忆跟踪单
J L ο
[0038]记忆跟踪单元:按照当前时间每间隔时间t从储存器中按序读出记录下来的数据信号，送给方位角步进电机驱动电路和高度角步进电机驱动电路接收处理，驱动方位角步进电机和高度角步进电机运作调整装置朝向。
[0039]光电跟踪单元:当太阳光线和跟踪系统光轴之间的偏差超过一定值时，进行调节实现对太阳的跟踪;每间隔时间t进行记录更新，具体为:统计该时间段内驱动方位角步进电机和高度角步进电机所走的步数并根据时间先后记录下来，计算单片机控制器的EEPROM扇区的地址，读取所在扇区的数据，修改读出的数据，扇区擦除并重新写入更新后的数据。
[0040]图1是记忆式太阳能聚光碟跟踪控制装置的说明框图。光电跟踪单元的光电跟踪模式下，四象限太阳光探测器将电流信号传给检测信号处理电路，检测信号处理电路将处理过的信号传送给带有EEPROM的单片机控制器，带有EEPROM的单片机控制器根据相应的光强、方位角和高度角信号向方位角步进电机驱动电路、高度角步进电机驱动电路发送信号，驱动方位角步进电机和高度角步进电机，以调整太阳能装置的方位朝向。
[0041]与此同时，带有EEPROM的单片机控制器每隔时间t不断的读取步进电机的脉冲数，计算带有EEPROM的单片机控制器的EEPROM扇区的地址写入脉冲数据。在光强不足够时，记忆跟踪单元的记忆跟踪模式开启，按照当前时间每隔时间t从储存器中按序读出之前记录下来的数据信号，送给方位角步进电机驱动电路和高度角步进电机驱动电路接收处理，驱动方位角步进电机和高度角步进电机运作调整装置朝向。
[0042]实施例中，四象限太阳光探测器包括两个用于测量方位角和/或光强的跟踪光敏传感器一 1、两个用于测量高度角和/或光强的跟踪光敏传感器二 2，跟踪光敏传感器一 I与跟踪光敏传感器二 2环绕不透明柱4交替间隔设置。相邻的跟踪光敏传感器一 I与跟踪光敏传感器二 2间设有不透明隔板3，能够减少干扰，使得探测器的稳定性得到提高。
[0043]图2是实施例采用四象限太阳光探测器的优选示例。如图2，四象限太阳光探测器，四象限太阳光探测器由呈