一种动态光学聚焦跟踪系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车载太阳能充电领域，具体来说，涉及一种动态光学聚焦跟踪系统。
【背景技术】
[0002]光伏太阳能电池板被广泛应用于住宅或商业的太阳能应用上。由于太阳相对地球的运动，导致照射到固定的光伏电池板上的太阳光每天在不同的时刻或每年不同的时间具有不同的入射角。此种入射光线会降低太阳能电池板的收集效率及减少此太阳能电池板产生的电量。目前市场上具备光学跟踪能力的产品都需要光学采集系统自身位置固定，对移动速度相对不快的光源进行跟踪，无法满足光学采集系统自身快速移动下对较慢移动的太阳光主动高精度追踪的能量稳定采集需求。
[0003]所以，研制出一种使用时能够自动运行、无运动盲区、能实现可靠性的主动跟踪功能、具有微型化和集成化、系统能耗低、安全性好、设备寿命长的光学聚焦跟踪系统，便成为业内人士亟需解决的问题。
【发明内容】
[0004]针对相关技术中的问题，本发明提出一种动态光学聚焦跟踪系统，使用时能够自动运行，且无运动盲区，同时能实现可靠性的主动跟踪功能，并且具有微型化和集成化，以及整个系统极低能耗，安全性好、设备寿命长。
[0005]为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的:
一种动态光学聚焦跟踪系统，包括中央处理器和底座，所述底座上设有光电板支架和光电转换装置，其中，所述光电转换装置的焦点坐标处固定设有聚焦透镜，所述光电板支架上设有与所述中央处理器相连接的水平光强传感器和垂直光强传感器，所述中央处理器分别连接有水平伺服电机和垂直伺服电机，其中，所述水平伺服电机输出端及所述垂直伺服电机输出端分别设有水平旋转机构和垂直旋转机构，其中，所述水平旋转机构和所述垂直旋转机构带动所述光电转换装置及所述聚焦透镜相对阳光保持在一条直线上，所述光电转换装置连接有备用电源，并且，所述备用电源分别与所述水平光强传感器、所述垂直光强传感器及所述底座内部接口相连接。
[0006]进一步的，所述备用电源上设有外部充电接口。
[0007]进一步的，所述备用电源包括聚合物锂电池。
[0008]进一步的，所述备用电源与所述水平光强传感器之间、所述备用电源与所述垂直光强传感器之间及所述备用电源与所述底座内部接口之间均通过软导线相连接。
[0009]本发明的有益效果:全自动运行，且无运动盲区，能实现高可靠性的主动跟踪功能，通过聚焦透镜实现光电转换装置的微型化和集成化，整个系统极低能耗，安全性好且设备寿命较长。
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。
[0011]图1是根据本发明实施例所述的动态光学聚焦跟踪系统的工作原理图。
[0012]图中:
1、中央处理器；2、底座；3、光电板支架；4、光电转换装置；5、聚焦透镜；6、水平光强传感器；7、垂直光强传感器；8、水平伺服电机；9、垂直伺服电机；10、水平旋转机构；11、垂直旋转机构；12、备用电源。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0014]如图1所示，根据本发明的实施例所述的一种动态光学聚焦跟踪系统，包括中央处理器I和底座2，所述底座2上设有光电板支架3和光电转换装置4，其中，所述光电转换装置4的焦点坐标处固定设有聚焦透镜5，所述光电板支架3上设有与所述中央处理器I相连接的水平光强传感器6和垂直光强传感器7，所述中央处理器I分别连接有水平伺服电机8和垂直伺服电机9，其中，所述水平伺服电机8输出端及所述垂直伺服电机9输出端分别设有水平旋转机构10和垂直旋转机构11，其中，所述水平旋转机构10和所述垂直旋转机构11带动所述光电转换装置4及所述聚焦透镜5相对阳光保持在一条直线上，所述光电转换装置4连接有备用电源12，并且，所述备用电源12分别与所述水平光强传感器6、所述垂直光强传感器7及所述底座2内部接口相连接。
[0015]在一个实施例中，所述备用电源12上设有外部充电接口。
[0016]在一个实施例中，所述备用电源12包括聚合物锂电池。
[0017]在一个实施例中，所述备用电源12与所述水平光强传感器6之间、所述备用电源12与所述垂直光强传感器7之间及所述备用电源12与所述底座2内部接口之间均通过软导线相连接。
[0018]为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
[0019]在具体使用时，将整套系统安装好，通过调试和偏置将光路对焦信息存入所述中央处理器I ;将本系统置于阳光直射下，所述水平光强传感器6和所述垂直光强传感器7将自动感应阳光与本系统的相对位置，所述中央处理器I根据传感器信号将需要调整的方式发送到所述水平伺服电机8及所述垂直伺服电机9，所述水平伺服电机8及所述垂直伺服电机9分别驱动所述水平旋转机构10和所述垂直旋转机构11，实现对焦功能，对焦完成后，所述光电转换装置4将吸收到的光能转换为电能，所述光电转换装置4通过自身的电压调理功能将电能转化为充电电压，所述备用电源12将充电电压存储，并且保持对极低能耗的所述水平光强传感器6和所述垂直光强传感器7提供电源，当很长时间不能充能时，所述备用电源12将采取自我保护功能，仅对所述水平光强传感器6和所述垂直光强传感器7供电，所述备用电源12同时具备外部充电接口。
[0020]综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明能够自动运行，且无运动盲区，能实现高可靠性的主动跟踪功能，通过聚焦透镜5实现光电转换装置4的微型化和集成化，整个系统极低能耗，安全性好且设备寿命较长。
[0021]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种动态光学聚焦跟踪系统，包括中央处理器(I)和底座(2)，其特征在于，所述底座(2)上设有光电板支架(3)和光电转换装置(4)，其中，所述光电转换装置(4)的焦点坐标处固定设有聚焦透镜(5)，所述光电板支架(3)上设有与所述中央处理器(I)相连接的水平光强传感器(6 )和垂直光强传感器(7 )，所述中央处理器(I)分别连接有水平伺服电机(8 )和垂直伺服电机(9)，其中，所述水平伺服电机(8)输出端及所述垂直伺服电机(9)输出端分别设有水平旋转机构(10)和垂直旋转机构(11 )，其中，所述水平旋转机构(10)和所述垂直旋转机构(11)带动所述光电转换装置(4 )及所述聚焦透镜(5 )相对阳光保持在一条直线上，所述光电转换装置(4)连接有备用电源(12)，并且，所述备用电源(12)分别与所述水平光强传感器(6 )、所述垂直光强传感器(7 )及所述底座(2 )内部接口相连接。2.根据权利要求1所述的动态光学聚焦跟踪系统，其特征在于，所述备用电源(12)上设有外部充电接口。3.根据权利要求1所述的动态光学聚焦跟踪系统，其特征在于，所述备用电源(12)包括聚合物锂电池。4.根据权利要求1所述的动态光学聚焦跟踪系统，其特征在于，所述备用电源(12)与所述水平光强传感器(6)之间、所述备用电源(12)与所述垂直光强传感器(7)之间及所述备用电源(12)与所述底座(2)内部接口之间均通过软导线相连接。
【专利摘要】本发明公开了一种动态光学聚焦跟踪系统，包括中央处理器和底座，所述底座上设有光电板支架和光电转换装置，其中，所述光电转换装置的焦点坐标处固定设有聚焦透镜，所述光电板支架上设有与所述中央处理器相连接的水平光强传感器和垂直光强传感器，所述中央处理器分别连接有水平伺服电机和垂直伺服电机，其中，所述水平伺服电机输出端及所述垂直伺服电机输出端分别设有水平旋转机构和垂直旋转机构，其中，所述水平旋转机构和所述垂直旋转机构带动所述光电转换装置及所述聚焦透镜相对阳光保持在一条直线上，所述光电转换装置连接有备用电源，并且，所述备用电源分别与所述水平光强传感器、所述垂直光强传感器及所述底座内部接口相连接。
【IPC分类】H02S20/32, G05D3/12, H02S40/22
【公开号】CN105186992
【申请号】CN201510585366
【发明人】王佐, 孙志锐, 李欧迪, 乔振东
【申请人】宁波森赛威尔新能源科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月15日