一种基于聚光装置的追日控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能跟踪技术领域，具体而言，涉及一种基于聚光装置的追日控制系统。
【背景技术】
[0002]太阳能作为可持续能源，受到人们越来越多的关注。然而，太阳能的强度不均性及其间歇性为人们高效地收集太阳能带来了技术挑战。传统的太阳能收集装置，如太阳能聚光器，可以在一定程度上收集太阳能，但是其吸收的光能与释放的电能之间的转换效率相对较低，使得太阳能的利用率并不充分。考虑到聚光设备与阳光始终保持一个最佳角度时，太阳能的利用率才可能是最高的。为了保持上述最佳角度，需要设置相应的追日控制系统。
[0003]传统的太阳能追日控制系统，通过用户事先设定的程序控制电机带动聚光设备的运动，分别在早上八点钟、中午十二点钟和下午5点钟定时的进行追日控制，或者综合太阳的高度、方位等信息在一天中分多次去定时的调整上述系统的转动;此外，相关技术还提供了一种太阳能追日控制系统，某一时刻通过动态调整电机的俯仰和旋转动作以多次试验的方式确保聚光设备的入射光是最强的。
[0004]发明人在研究中发现，现有技术中的追日控制系统是通过事先设定或试验转动角度的方式控制聚光槽转动以实现聚光设备和阳光之间的最佳角度设置，角度调节效率低且准确度和精确度均较差，无法实时准确的进行追日控制，从而导致太阳辐射的转换效率较低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种基于聚光装置的追日控制系统，其能够以精准的方式驱动步进电机的运动控制聚光槽的转动以实现聚光槽和阳光之间的最佳角度设置，控制的效率高且准确度和精确度均较好，实时准确的进行追日控制，从而使得太阳辐射的转换效率较高。
[0006]第一方面，本实用新型实施例提供了一种基于聚光装置的追日控制系统，包括聚光装置、光电传感器、主控制器和步进电机；
[0007]所述聚光装置包括:聚光槽，用于实时收集太阳光;聚光器，用于将所述聚光槽收集的太阳光转换为太阳能；
[0008]所述聚光槽上设置有两个相对设置的边沿;所述光电传感器，设置在所述聚光槽的每一个边沿上，用于实时采集所述两个边沿上对称的两点的光照强度；
[0009]所述主控制器与所述光电传感器电连接，用于接收所述光照强度并根据自身的功能计算所述两个边沿上对称的两点的光照强度差值，并根据比较结果生成控制信号；
[0010]所述步进电机与所述主控制器电连接，用于根据接收的所述控制信号控制所述聚光槽的旋转，以使得所述两个边沿上对称的两点的光照强度相同。
[0011]结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述追日控制系统还包括步进驱动器；
[0012]所述步进驱动器与所述步进电机电连接，用于接收所述主控制器发送的控制信号，并控制对应的所述步进电机以与所述控制信号相匹配的工作参数工作;所述工作参数包括:旋转步距角的步数、旋转步距角的方向和旋转速度。
[0013]结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述聚光槽上设置的两个边沿包括第一边沿和第二边沿；
[0014]所述主控制器在检测到第一边沿的光照强度大于第二边沿的光照强度时，生成用于控制所述聚光槽旋转的第一控制信号;所述第一控制信号用于控制所述第二边沿朝向所述第一边沿转动，以保证太阳光与所述第一边沿和所述第二边沿的连线成90度角;所述主控制器在检测到第二边沿的光照强度大于第一边沿的光照强度时，生成控制所述聚光槽旋转的第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第一边沿朝向所述第二边沿转动，以保证太阳光与所述第一边沿和所述第二边沿的连线成90度角。
[0015]结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述光电传感器包括至少两个光敏电阻；其中，两个所述光敏电阻为一组，且对称设置在所述聚光槽的第一边沿上和第二边沿上。
[0016]结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述光敏电阻为多个，多个所述光敏电阻成组对称设置在所述聚光槽的第一边沿上和第二边沿上；
[0017]且任意两组中两个光敏电阻的连线均平行设置，且平行于所述聚光槽的两个边沿中每一组相对的两点之间的连线。
[0018]结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述光电传感器还包括分压单元;所述分压单元与所述光敏电阻电连接，用于通过检测所述光敏电阻中的电压值以确定对应的所述太阳光的光照强度。
[0019]结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述主控制器包括输入单元、第一比较单元和输出单元；
[0020]所述输入单元与所述光电传感器电连接，用于接收所述光电传感器在所述聚光槽的两个所述边沿处采集的所述光照强度；
[0021]所述第一比较单元与所述输入单元电连接，用于将两个边沿对应的所述光照强度进行差值运算；
[0022]所述输出单元与所述第一比较单元电连接，用于将所述差值运算的结果生成对应的控制信号进行输出。
[0023]结合第一方面的第四种可能的实施方式或第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述主控制器还包括：
[0024]第二比较单元与多组所述光敏电阻电连接，用于将两个边沿对应的多组所述光照强度进行差值运算，得到多个比较结果；
[0025]数据寄存器与所述第二比较单元电连接，用于将所述第二比较单元发送的多个比较结果按位存储；
[0026]表决单元与所述数据寄存器电连接，用于对存储的比较结果进行分析处理，并根据预设阈值对分析结果进行判断，输出判断结果对应的控制指令;所述控制指令包括:控制步进电机的控制信号和/或报警信号。
[0027]结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述预设阈值包括:对应控制步进电机朝顺时针旋转的第一预设阈值和对应控制步进电机朝逆时针旋转的第二预设阈值；
[0028]所述表决单元在检测到多个所述分析结果均与所述第一预设阈值或者第二预设阈值相匹配时，生成与所述第一预设阈值或者第二预设阈值对应的控制信号；
[0029]所述表决单元在检测到多个所述分析结果同时与所述第一预设阈值和所述第二阈值相匹配时，生成与匹配数量多的预设阈值对应的控制信号以及与匹配数量少的预设阈值对应的报警信号。
[0030]结合第一方面的第八种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述追日控制系统还包括报警装置;所述报警装置与所述表决单元电连接，用于根据所述报警信号发出报警提示。
[0031]本实用新型实施例提供的一种基于聚光装置的追日控制系统，包括聚光装置、光电传感器、主控制器和步进电机;其通过光电传感器实时采集聚光槽两个边沿中对称两点的光照强度，通过主控制器对上述两点的光照强度进行比较，并生成对应上述比较结果的控制信号，步进电机则根据上述控制信号控制聚光槽的旋转，以使得两个边沿上对称的两点的光照强度相同，与现有技术中的太阳能追日控制系统通过事先设定或试验转动角度的方式控制聚光槽转动以实现聚光设备和阳光之间的最佳角度设置，角度调节效率低且准确度和精确度均较差相比，其能够通过主控制器自动控制聚光槽的两个边沿的位置根据太阳光的不同位置而变动，从而使得聚光槽可以高质量的吸收太阳光，以便后续聚光器将收集的太阳光转换为太阳能，并且通过主控制器使得控制的效率高，上述追日控制系统准确度和精确度均较好，可以实现实时和准确的追日控制，从而提升了聚光设备的输入能量，提高了太阳辐射的转换效率。
[0032]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0034]图I示出了本实用新型实施例所提供的一种基于聚光装置的追日控制系统的设计原理图；
[0035]图2示出了本实用新型实施例所提供的一种基于聚光装置的追日控制系统的结构