专利名称：太阳能自动跟踪光电传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能自动跟踪光电传感器。
背景技术：
随着地球资源的日益贫乏，基础能源的投资成本日益攀高，各种安全和污染隐患可谓是无处不在。光伏发电作为一种无污染取用不竭的安全、环保新能源越来越被重视，作为光伏发电的集能装置即电池帆板与太阳的位置密切相关，如果始终保持电池帆板集能面与阳光垂直照射，就可在有限的使用面积内利用更多的太阳能，采用自动跟踪太阳光线装置来提高太阳能的利用率是其首选的方案，研究表明，太阳能设备对太阳能光线运动的跟踪与非跟踪，其能量的利用率相差30%。近年来为降低发电成本，聚光发电也更加受到重视， 尤其是高倍聚光电池(砷化电池)的量产，使高倍聚光应用更加广泛。而高倍聚光对太阳位置的精度要求极高，而传感器则像高精度跟踪设备的“眼睛”尤为重要。现有太阳能自动跟踪装置多采用光电或光学原理来判别太阳位置，少数采用定时跟踪方式。对于光电跟踪，因为环境光源、温度等的干扰较强烈，因此传感器精度难以保证。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种太阳能自动跟踪光电传感器，以克服现有技术上述方面的不足。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现一种太阳能自动跟踪光电传感器，包括暗筒和支座，所述暗筒设在支座顶部，支座顶部靠近暗筒内侧壁的四个方向分别设有第一硅光电池、第二硅光电池、第三硅光电池和第四硅光电池，支座顶部中心位置处设有温度传感器，支座顶部靠近暗筒外侧壁的四个方向分别设有第五硅光电池、第六硅光电池、第七硅光电池和第八硅光电池；所述第一硅光电池和第五硅光电池串联后连接差分放大电路，第三硅光电池和第七硅光电池串联连接差分放大电路，第二硅光电池和第六硅光电池串联连接差分放大电路，第四硅光电池和第八硅光电池串联连接差分放大电路，差分放大电路连接有源滤波电路，有源滤波电路连接A/D 转换电路，A/D转换电路连接输出接线端；所述温度传感器直接连接输出接线端。本实用新型的有益效果为提高了太阳能跟踪系统的准确性；大大提高了光电传感器的精度；最终能有效提高单位面积上太阳能的利用效率。
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。图1是本实用新型实施例所述的太阳能自动跟踪光电传感器的俯视图；图2是本实用新型实施例所述的太阳能自动跟踪光电传感器的侧视图；图3是本实用新型实施例所述的太阳能自动跟踪光电传感器的传感器电路结构框图；[0012]图4是本实用新型实施例所述的太阳能自动跟踪光电传感器的差分放大电路图；图5是本实用新型实施例所述的太阳能自动跟踪光电传感器的有源滤波电路图；图6是本实用新型实施例所述的太阳能自动跟踪光电传感器的A/D转换电路图。图中1、第五硅光电池；2、第七硅光电池；3、第六硅光电池；4、第八硅光电池；5、暗筒； 6、第一硅光电池；7、第三硅光电池；8、第二硅光电池；9、第四硅光电池；10、温度传感器； 11、支座；12、差分放大电路；13、有源滤波电路；14、A/D转换电路；15、输出接线端。
具体实施方式
如图广6所示，本实用新型实施例所述的一种太阳能自动跟踪光电传感器，包括暗筒5和支座11，所述暗筒5设在支座11顶部，支座11顶部靠近暗筒5内侧壁的四个方向分别设有第一硅光电池6、第二硅光电池8、第三硅光电池7和第四硅光电池9，支座11顶部中心位置处设有温度传感器10，支座11顶部靠近暗筒5外侧壁的四个方向分别设有第五硅光电池1、第六硅光电池3、第七硅光电池2和第八硅光电池4 ；所述第一硅光电池6和第五硅光电池1串联后连接差分放大电路12，第三硅光电池7和第七硅光电池2串联连接差分放大电路12，第二硅光电池8和第六硅光电池3串联连接差分放大电路12，第四硅光电池 9和第八硅光电池4串联连接差分放大电路12，差分放大电路12连接有源滤波电路13，有源滤波电路13连接A/D转换电路14，A/D转换电路14连接输出接线端15 ；所述温度传感器10直接连接输出接线端15。所述差分放大电路12由单运算放大器电路LM741构成，有源滤波电路13由双运算放大器电路LM358构成，A/D转换电路14由带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件的ADC0809构成，温度传感器采用数字温度传感。具体使用时，早上太阳从东方升起的时候，第五硅光电池1接收到的光强(阳面) 大于第七硅光电池2接收到的光强(阴面)，因此产生一个差分信号，经过处理后传送到控制器中，继而驱动电机使跟踪平台转动，当转动到一定的精度范围内，方位角偏差不太大时，与第五硅光电池1串联的第一硅光电池6开始起主导作用，使暗筒5精确对准太阳；当太阳向西偏移时，第七硅光电池2和第三硅光电池7分别起作用使平台向西跟踪太阳，当遇到云层遮住太阳等其他原因导致太阳偏离较远时，第七硅光电池2起主导作用进行较大范围的搜索跟踪，到一定精度后第三硅光电池7在慢慢起主导作用进行精确跟踪。高度角的跟踪基本原理和工作方式与方位角类似。中心处的温度传感器10，用于检测传感器附近的空气温度，可直接得到8-10位精度的数字温度值，硅光电池输入电压信号直接接到差分放大电路12的输入端，差分放大电路12的输出端连接有源滤波电路13的输入端，有源滤波电路13的输出端连接A/D转换电路14的输入端，A/D转换电路14的输出端连接输出接线端上。传感器电路需要外部引入电源VCC+5V以及参考电压VEE-5V，电源 VCC+5V为各部分芯片供电，参考电压VEE-5V为差分放大电路12提供负的参考电压。温度传感器10内部的温度采集模块单独接到一个接线端子上。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种太阳能自动跟踪光电传感器，包括暗筒(5)和支座(11)，其特征在于所述暗筒 (5)设在支座(11)顶部，支座(11)顶部靠近暗筒(5)内侧壁的四个方向分别设有第一硅光电池(6)、第二硅光电池(8)、第三硅光电池(7)和第四硅光电池(9)，支座(11)顶部中心位置处设有温度传感器(10)，支座(11)顶部靠近暗筒(5)外侧壁的四个方向分别设有第五硅光电池(1 )、第六硅光电池(3)、第七硅光电池(2)和第八硅光电池(4)；所述第一硅光电池 (6 )和第五硅光电池(1)串联后连接差分放大电路(12 )，第三硅光电池(7 )和第七硅光电池 (2 )串联连接差分放大电路(12 )，第二硅光电池(8 )和第六硅光电池(3 )串联连接差分放大电路(12)，第四硅光电池(9)和第八硅光电池(4)串联连接差分放大电路(12)，差分放大电路(12)连接有源滤波电路(13)，有源滤波电路(13)连接A/D转换电路(14)，A/D转换电路 (14)连接输出接线端(15)；所述温度传感器(10)直接连接输出接线端(15)。
专利摘要本实用新型涉及一种太阳能自动跟踪光电传感器，包括暗筒和支座，所述暗筒设在支座顶部，支座顶部靠近暗筒内侧壁的四个方向分别设有第一硅光电池、第二硅光电池、第三硅光电池和第四硅光电池，支座顶部中心位置处设有温度传感器，支座顶部靠近暗筒外侧壁的四个方向分别设有第五硅光电池、第六硅光电池、第七硅光电池和第八硅光电池。本实用新型的有益效果为提高了太阳能跟踪系统的准确性；大大提高了光电传感器的精度；最终能有效提高单位面积上太阳能的利用效率。
文档编号H02N6/00GK202120128SQ201120144048
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者宗纪州, 李芝娟, 杨龙, 渠展展, 王艳萍, 赵坚钧, 郝世昱 申请人:华北电力大学