一种全景实时太阳追踪装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全景实时太阳追踪装置，包括底座，底座上安装有主控模块和电机驱动模块，电机驱动模块与主控模块相连；底座上固定有下支架，下支架上安装有转向机构，转向机构的顶部固定有太阳能板，转向机构可带动太阳能板转动；所述太阳能板上固定有中心光感元件，中心光感元件与主控模块相连；中心光感元件的感应面与太阳能板的板面平行。本实用新型的有益效果为：本实用新型通过比较特定排列的光感元件的输出电压来检测太阳的方位，再由主控模块控制转动机构转动，使太阳能板接受直射阳光，充分利用光能发电，达到时时追踪的目的；检测的准确度高，灵敏性好，反应迅速。
【专利说明】
一种全景实时太阳追踪装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种追踪装置，具体涉及一种全景实时太阳追踪装置。【背景技术】
[0002]随着经济的发展，人类对能源的需求越来越大，世界能源关系也日益紧张，能源的利用也造成了严重的环境污染。因此，可再生能源-太阳能的开发益发重要，太阳能取之不尽，用之不竭，是一种清洁的可再生能源。
[0003]由于但是不同季节、不同时日，太阳的位置会不断改变，太阳光线的照射方向角度不一致也会变化，所以静止不动的太阳能板难以保持阳光直射状态，太阳能不能最大化利用。因此，需要太阳追踪功能的装置来调节太阳能板，使太阳能板尽可能多地保持直射状态。然而，现有的太阳追踪装置存在诸多不足，如太阳方位的检测太简陋，导致太阳的位置不精确;如光感器件布置不合理，不能充分发挥作用。因此，有必要对现有技术进行改进。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种可根据光线角度的变化动态追踪的、精确度高的全景实时太阳追踪装置。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:一种全景实时太阳追踪装置，包括底座，底座上安装有主控模块和电机驱动模块，电机驱动模块与主控模块相连;底座上固定有下支架，下支架上安装有转向机构，转向机构的顶部固定有太阳能板，转向机构可带动太阳能板转动;所述太阳能板上固定有中心光感元件，中心光感元件与主控模块相连；中心光感元件的感应面与太阳能板的板面平行。
[0006]按上述方案，所述转向机构包括外壳、Y向驱动电机、X向驱动电机和U型的上支架， 所述下支架呈U型，下支架的上端为开口端，下支架的开口端内设置外壳，外壳内部安装X向驱动电机和Y向驱动电机，X向驱动电机位于Y向驱动电机的下方，X向驱动电机的电机轴两端分别伸出外壳，安装在下支架的开口端，X向驱动电机的电机轴可带动外壳转动;Y向驱动电机的电机轴两端分别伸出外壳，与上支架的下端相连，上支架的下端为开口端，Y向驱动电机的电机轴两端分别安装在上支架的开口端上，Y向驱动电机可带动上支架转动;所述太阳能板安装在上支架的顶部。
[0007]按上述方案，所述太阳能板上固定有相互垂直相交的Y向光感阵列板和X向光感阵列板，中心光感元件安装在Y向光感阵列板和X向光感阵列板的相交处;在中心光感元件两侧的Y向光感阵列板上对称安设有若干Y向光感元件，各Y向光感元件均分别与主控模块相连;各Y向光感元件和中心光感元件的感应面中心位于同一平面内，各Y向光感元件感应面与太阳能板板面的夹角依次减小或依次增大。
[0008]按上述方案，在中心光感元件两侧的X向光感阵列板上对称安设有若干X向光感元件，各X向光感元件均分别与主控模块相连，各X向光感元件和中心光感元件的感应面中心位于同一平面内，各X向光感元件感应面与太阳能板板面的夹角依次减小或依次增大。
[0009]按上述方案，所述各Y向光感元件及中心光感元件的感应面与太阳能板板面的夹角依次等梯度减小或依次等梯度增大。
[0010]按上述方案，所述各X向光感元件及中心光感元件的感应面与太阳能板板面的夹角依次等梯度减小或依次等梯度增大。
[0011]本实用新型的有益效果为:1、本实用新型通过比较特定排列的光感元件的输出电压来检测太阳的方位，再由主控模块控制转动机构转动，使太阳能板接受直射阳光，充分利用光能发电，达到时时追踪的目的;检测的准确度高，灵敏性好，反应迅速;2、本实用新型可实现太阳的全方位追踪，实时监测太阳的方位，既可用于移动设备，也可用于静止设备；3、 本实用新型结构简单，易操作。【附图说明】
[0012]图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。[〇〇13]图2为本实施例中太阳能板与各光感元件的连接示意图。
[0014]图3为本实施例中底座与转向机构的连接示意图。[0〇15]1、中心光感元件;2、X向光感元件;3、Y向光感阵列板;4、太阳能板;5、上支架;6、Y向电机;7、X向电机;8、底座;9、电机驱动模块;10、主控模块;11、下支架；12、外壳；13、X向光感阵列板;14、Y向光感元件。【具体实施方式】[〇〇16]为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。
[0017]如图1所示的一种全景实时太阳跟踪装置，包括底座8,底座8上安装有主控模块10 和电机驱动模块9，电机驱动模块9与主控模块10相连;底座8固定有下支架11，下支架11上安装有转向机构，转向机构的顶部固定有太阳能板4，太阳能板4上固定有中心光感元件1， 中心光感元件1与主控模块10相连;中心光感元件1的感应面与太阳能板4的板面平行。
[0018]转向机构包括外壳12、Y向驱动电机6、X向驱动电机7和U型的上支架5,所述下支架 11呈U型，下支架11的上端为开口端，下支架11的开口端内设置外壳12,外壳12内部安装有X 向驱动电机7和Y向驱动电机6，X向驱动电机7位于Y向驱动电机6的下方，X向驱动电机7的电机轴两端分别伸出外壳12,安装在下支架11的开口端，X向驱动电机7的电机轴可带动外壳 12转动;Y向驱动电机6的电机轴两端分别伸出外壳12,分别与上支架5的下端相连，上支架5 的下端为开口端，Y向驱动电机6的电机轴两端分别安装在上支架5的开口端，Y向驱动电机6 可带动上支架5转动;所述太阳能板4安装在上支架5的顶部。[〇〇19]优选地，太阳能板4上固定有相互垂直相交的Y向光感阵列板3和X向光感阵列板 13,中心光感元件1安装在Y向光感阵列板3和X向光感阵列板2的相交处(具体位于相交处的中心)；在中心光感元件1两侧的Y向光感阵列板3上沿其长度方向对称安设有若干Y向光感元件14，各Y向光感元件14均分别与主控模块10相连;各Y向光感元件14和中心光感元件1的感应面的中心位于同一平面内，各Y向光感元件14及中心光感元件1的感应面与太阳能板4 板面的夹角依次减小或依次增大，优选等梯度减小或等梯度增大;在中心光感元件1两侧的 X向光感阵列板13上沿其长度方向对称安设有若干X向光感元件2,各X向光感元件2均分别与主控模块10相连，各X向光感元件2和中心光感元件1的感应面的中心位于同一平面内，各 X向光感元件2感应面与太阳能板4板面的夹角依次减小或依次增大，优选等梯度减小或等梯度增大。
[0020]本实用新型中，各光感元件可为光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管;主控模块10 用来收集并对比各光感元件的输出电压，根据对比结果，通过驱动电机模块9控制Y向驱动电机6和X向驱动电机7工作。
[0021]本实用新型的工作原理为:用户通过无线遥控模块激活所述追踪装置(无线遥控模块的通信手段可以为蓝牙通信、红外线通信或WiFi通信)，所述追踪装置程序初始化，主控模块10控制转向机构进行一次全方位的太阳扫描，同时采集各光感元件数据，计算后得出太阳光线强度是否适合太阳能板4的发电工作:若不适合，所述追踪装置进入休眠状态； 若适合，则执行以下追日程序:主控模块10采集各X向光感元件2的输出电压，并计算得到中心光感元件1在X方向上与太阳所在方向的角度偏差，然后控制Y向驱动电机6工作，调节太阳能板4在X方向上的角度，直至所有X向光感元件2中，中心光感元件1的输出电压最高;接着，主控模块10采集各Y向光感元件14的输出电压，计算各Y向光感元件14的输出电压，得到中心光感元件1在Y方向上与太阳所在方向的角度偏差，控制X向驱动电机7转动，调节太阳能板4在Y方向上的角度，直至中心光感元件1的输出电压高于各Y向光感元件14的输出电压，此时，中心光感元件1的感应面正对太阳方向，太阳追踪任务完成，太阳能板4开始发电； 当太阳光线角度变化时，追日程序再次启动。在所有光感元件中，中心光感元件1的输出电压最高。
[0022]上述实施方式为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受以上实施方式的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理、结构上所作的改变，均应为等效的置换方式与技术方案，都包括在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种全景实时太阳追踪装置，其特征在于，包括底座，底座上安装有主控模块和电机 驱动模块，电机驱动模块与主控模块相连;底座上固定有下支架，下支架上安装有转向机 构，转向机构的顶部固定有太阳能板，转向机构可带动太阳能板转动;所述太阳能板上固定 有中心光感元件，中心光感元件与主控模块相连；中心光感元件的感应面与太阳能板的板 面平行。2.如权利要求1所述的一种全景实时太阳追踪装置，其特征在于，所述转向机构包括外 壳、Y向驱动电机、X向驱动电机和U型的上支架，所述下支架呈U型，下支架的上端为开口端， 下支架的开口端内设置外壳，外壳内部安装X向驱动电机和Y向驱动电机，X向驱动电机位于 Y向驱动电机的下方，X向驱动电机的电机轴两端分别伸出外壳，安装在下支架的开口端，X 向驱动电机的电机轴可带动外壳转动;Y向驱动电机的电机轴两端分别伸出外壳，与上支架 的下端相连，上支架的下端为开口端，Y向驱动电机的电机轴两端分别安装在上支架的开口 端上，Y向驱动电机可带动上支架转动;所述太阳能板安装在上支架的顶部。3.如权利要求1所述的一种全景实时太阳追踪装置，其特征在于，所述太阳能板上固定 有相互垂直相交的Y向光感阵列板和X向光感阵列板，中心光感元件安装在Y向光感阵列板 和X向光感阵列板的相交处;在中心光感元件两侧的在Y向光感阵列板上对称安设有若干Y 向光感元件，各Y向光感元件均分别与主控模块相连;各Y向光感元件和中心光感元件的感 应面中心位于同一平面内，各Y向光感元件感应面与太阳能板板面的夹角依次减小或依次 增大。4.如权利要求3所述的一种全景实时太阳追踪装置，其特征在于，在中心光感元件两端 的X向光感阵列板上对称安设有若干X向光感元件，各X向光感元件均分别与主控模块相连， 各X向光感元件和中心光感元件的感应面中心位于同一平面内，各X向光感元件感应面与太 阳能板板面的夹角依次减小或依次增大。5.如权利要求3所述的一种全景实时太阳追踪装置，其特征在于，所述各Y向光感元件 及中心感光元件的感应面与太阳能板板面的夹角依次等梯度减小或依次等梯度增大。6.如权利要求4所述的一种全景实时太阳追踪装置，其特征在于，所述各X向光感元件 及中心光感元件的感应面与太阳能板板面的夹角依次等梯度减小或依次等梯度增大。
【文档编号】G05D3/12GK205581654SQ201620296984
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】刘志恩, 王佳龙, 徐祯, 冯诗璇, 黎金科, 傅逸蒙, 刘海军, 刘冲, 黄宇航
【申请人】武汉理工大学