专利名称：阳光跟踪控制器及安装了该控制器的太阳能利用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阳光跟踪控制器，及安装了该控制器的太阳能利用设备。
背景技术：
太阳能作为一种取之不尽用之不竭的绿色无污染的能源现在越来越受到大 家的关注，也随之出现了各式各样的太阳能利用设备。
一般来说，太阳能利用 设备都包括太阳能接收器(能将光能和热能收集转换成电能的装置，例如太阳 能电池)和阳光跟踪控制器，原理是利用阳光跟踪控制器来追踪阳光的方向， 使得太阳能接收器始终对准太阳，这样能最有效地利用太阳能。为了能够提高太阳能的利用效率，人们设计了各种各样跟踪太阳的方法， 但这些方法都存在效率太低或者结构复杂、成本高、制造工艺要求高等缺点， 从而阻碍了这些跟踪装置在民用和其他工农业领域的推广利用。发明内容针对上述的问题，本发明的目的是提供一种效率高、结构简单且使用寿命 长的阳光跟踪控制器。本发明的另一个目的是提供安装了本发明阳光跟踪控制器的太阳能利用设备。本发明的技术方案是 一种阳光跟踪控制器，其包括机械部分、电子控制 部分和动力装置部分，其中所述的机械部分包括太阳能信号板和遮阳板，所述 的遮阳板具有受光面和背光面，遮阳板的背光面一侧设置有太阳能信号板且太 阳能信号板与遮阳板之间存在间隙，太阳能信号板上相分离地设置有两组东西 阳光接收器，遮阳板可以遮挡部分或全部照射在所述东西阳光接收器上的阳光；东西阳光接收器将所接收阳光的信号传递给所述的电子控制部分，所述的动力 装置部分根据来自电子控制部分的控制信号来调整所述阳光跟踪控制器的方 向。采用上述技术方案的阳光跟踪控制器，在太阳能信号板的朝阳一侧设置了 遮阳板，遮阳板遮挡部分或全部照射在上述两组东西阳光接收器上的阳光，东 西阳光接收器会将所接收阳光的信号传递给电子控制部分，电子控制部分会对这些信号进行处理并产生一个相应的控制信号给动力装置部分来调整阳光跟踪 控制器和其所在的太阳能利用设备的方向，使得它们与太阳光的方向垂直，从 而能最大效率地吸收太阳能。所述的东西阳光接收器也是本领域技术人员所常 用的术语， 一般来说成对设置，例如当太阳能信号板平放于地平面时，其中一 组东西阳光接收器位于东侧，另一组位于西侧。所述的动力装置是指能够驱动 整个阳光跟踪控制器和其所在的太阳能利用设备旋转的装置， 一般的阳光跟踪 控制器上都会带有一个动力装置，这是本领域技术人员所熟知的，例如变速传 动部件等。作为本发明的进一步改进，所述的机械部分还包括挡板，所述的挡板设置 在所述两组东西阳光接收器之间且充塞了所述的太阳能信号板和遮阳板之间的 间隙。挡板档住了这两组东西阳光接收器之间的光线，使得它们之间的阳光信 号差异更明显。例如，若在早上将太阳能信号板设置成垂直于地平线，而太阳 一直被乌云遮挡到11点才出来，这样的话在11点之前阳光跟踪控制器的方位 不会变化，太阳出来之后其光线与太阳能信号板之间的夹角很小，因此太阳光 能同时照射到两组东西阳光接收器上，容易产生信号误差，若在两个东西阳光 接收器之间设置一个挡板，这样会使得它们之间的阳光强度信号差异更明显， 阳光跟踪控制器也更敏感。作为本发明的更进一步改进，所述的太阳能信号板和遮阳板两者在垂直方向上的投影重合，这样一来，当两个东西阳光接收器都接收不到任何阳光时， 即表示遮阳板与太阳光线垂直了，太阳能利用设备即处于最佳位置。 另外，还可以将所述的太阳能信号板和遮阳板平行设置。作为本发明的再进一步改进，所述的太阳能信号板上还可以设置有两组南 北阳光接收器，所述的两组南北阳光接收器相分离地设置，且遮阳板可以遮挡 部分或全部照射在所述南北阳光接收器上的阳光，这样一来，阳光跟踪控制器 可以对东西南北四个方向的阳光进行跟踪，灵敏度更高。另外，同样的，也可 以在两个南北阳光接收器之间设置一个充塞太阳能信号板和遮阳板之间的间隙 的挡板。所述的阳光接收器，即东西阳光接收器与南北阳光接收器，可由1个或多 个太阳能电池组成，并且由于采集信号的阳光接收器采用了太阳能电池，这与 本领域的太阳能发电接收器(能将光能和热能收集转换成电能的装置，例如太 阳能电池)相同，由于本发明的阳光接收器相对于本领域的太阳能发电接收器有更少的阳光照射时间和更好的环境条件。因此阳光接收器的寿命会长于太阳 能发电接收器。本发明的另一个技术方案 一种太阳能利用设备，其包括太阳能接收器和 阳光跟踪控制器，其中所述的阳光跟踪控制器包括机械部分、电子控制部分和 动力装置部分，其中所述的机械部分包括太阳能信号板和遮阳板，所述的遮阳 板具有受光面和背光面，遮阳板的背光面一侧设置有太阳能信号板且太阳能信 号板与遮阳板之间存在间隙，太阳能信号板上相分离地设置有两组东西阳光接 收器，遮阳板可以遮挡部分或全部照射在所述东西阳光接收器上的阳光；东西 阳光接收器将所接收阳光的信号传递给所述的电子控制部分，电子控制部分处 理所得的信号并产生一个相应的控制信号传递给所述的动力装置部分，动力装 置部分根据这个控制信号来调整所述阳光跟踪控制器的方向。采用上述技术方案，本发明真正实现了对太阳的实时伺服跟踪，使动力部 分可以使用普通电机而不必使用步进电机；同时传动部分也不会因传动精度原 因影响跟踪太阳的精度，因此可以降低对传动精度的要求，因此太阳能发电设 备的成本将被大幅度的降低。综上所述，跟现有技术相比，本发明阳光跟踪控制器不仅保证了高灵敏的 跟踪效果，并且结构非常简单，成本低，易操作实施。
图1为本发明阳光跟踪控制器的一种实施方式的机械部分的剖视图； 图2为图1所示太阳能信号板的俯视图；其中1、太阳能信号板；2、遮阳板；3、挡板；11、东西阳光接收器；12、 南北阳光接收器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例来进一步阐述本发明的阳光跟踪控制器。实施例1一种阳光跟踪控制器，其包括机械部分、电子控制部分和动力装置部分， 其中机械部分包括太阳能信号板1和遮阳板2,如图l所示，遮阳板2具有受 光面和背光面，遮阳板2的背光面一侧设置有太阳能信号板1，太阳能信号板 1与遮阳板2之间存在间隙，间隙处塞有挡板3。为方便操作，可以将太阳能信号板1设置成一正方形板，如图1和2所示， 四周边缘分别设置了两组东西阳光接收器11和两组南北阳光接收器12，挡板 3设置在这四个阳光接收器之间，另外遮阳板2与太阳能信号板1相平行设置， 且两者在垂直方向上的投影重合。东西阳光接收器与南北阳光接收器都由4 个太阳能电池组成。当阳光照射在阳光跟踪控制器上时，遮阳板2可以遮挡部分或全部照射在 东西阳光接收器11和南北阳光接收器12上的阳光，这四个阳光接收器会将所 接收阳光的信号传递给电子控制部分，电子控制部分会对这些信号进行处理并 产生一个相应的控制信号给动力装置来调整阳光跟踪控制器和其所在的太阳 能利用设备的方向，使得它们与太阳光的方向垂直，从而能最大效率地吸收太 阳能。例如，正午时太阳光线与地平面垂直，可以将太阳能信号板1和遮光板2 平行于地平面设置并将它们的四条边分别正对东西南北四个方向，位于东侧和 西侧的为两组东西阳光接收器11，位于南侧和北侧的为两组南北阳光接收器 12，此时，太阳光线垂直于遮阳板2，四个接收器由于都接收不到任何阳光， 因此不产生信号差，阳光跟踪控制器不旋转。随时间推移，太阳向西偏移到太阳光线与地平面成45度角，可以看出， 此时两个南北阳光接收器12能接收到阳光强度一样，即没有强度差别(电子 控制部分从两个南北阳光接收器12接收到的信号相同)；而位于西侧的东西阳 光接收器11能接收阳光，位于东侧的东西阳光接收器11不能接收到阳光，即 产生了一个强度信号差，电子控制部分能分析出这个信号差，若这个信号差足 够大(超过了设置精度)，电子控制部分会产生一个相应的启动动力装置的控 制信号，动力装置驱动太阳跟踪控制器的机械部分(即图l所示部分)，太阳 能信号板1和遮阳板2绕其中心线(与东西阳光接收器平行的中心线，如虚线 A所示)旋转，东侧的部分向上翻起，直至信号差消失，即遮阳板2与光线方 向垂直。另外，若阳光只能照射到2个阳光接收器上(一个是东侧的东西阳光接收 器11和一个是南侧的南北阳光接收器12)，另外两个阳光接收器上接收不到 光线，两个东西阳光接收器之间产生了一个信号差，同样的，若该信号差足够 大时，太阳能信号板1和遮阳板2绕其中心线(与东西阳光接收器平行的中心 线，如虚线A所示)旋转，东侧的东西阳光接收器所在部分向上翻起，直至东西阳光接收器之间的信号差消失，若此时两个南北阳光接收器之间还存在信号 差，这个信号差足够大时(超过了设置精度)，电子控制部分会产生一个相应 的启动动力装置的控制信号，使得太阳能信号板1和遮阳板2绕其中心线(与 南北阳光接收器平行的中心线，如虚线B所示)旋转，南侧的南北阳光接收器 所在部分向上翻起，直至南北阳光接收器之间的信号差也消失，即遮阳板2 与光线方向垂直。上述的阳光跟踪控制器可以安装到一些现有的太阳能利用设备上，该技术 属于本领域技术人员熟知的，故在此不详加叙述了。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉此项技术 的人士能够了解本发明并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根 据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种阳光跟踪控制器，其包括机械部分、电子控制部分和动力装置部分，其特征在于所述的机械部分包括太阳能信号板和遮阳板，所述的遮阳板具有受光面和背光面，遮阳板的背光面一侧设置有太阳能信号板且太阳能信号板与遮阳板之间存在间隙，太阳能信号板上相分离地设置有两组东西阳光接收器，遮阳板可以遮挡部分或全部照射在所述东西阳光接收器上的阳光；东西阳光接收器将所接收阳光的信号传递给所述的电子控制部分，电子控制部分处理所得的信号并产生一个相应的控制信号传递给所述的动力装置部分，动力装置部分根据这个控制信号来调整所述阳光跟踪控制器的方向。
2、 根据权利要求1所述的阳光跟踪控制器，其特征在于所述的机械部分 还包括挡板，所述的挡板设置在所述两组东西阳光接收器之间且充塞了所述的 太阳能信号板和遮阳板之间的间隙。
3、 根据权利要求1所述的阳光跟踪控制器，其特征在于所述的太阳能信 号板和遮阳板两者在垂直方向上的投影重合。
4、 根据权利要求3所述的阳光跟踪控制器，其特征在于所述的太阳能信 号板和遮阳板平行设置。
5、 根据权利要求1所述的阳光跟踪控制器，其特征在于所述的东西阳光 接收器由一个或多个太阳能电池组成。
6、 根据权利要求1所述的阳光跟踪控制器，其特征在于所述的太阳能信 号板上还设置有两组南北阳光接收器，所述的两组南北阳光接收器相分离地设 置，且遮阳板可以遮挡部分或全部照射在所述南北阳光接收器上的阳光。
7、 根据权利要求6所述的阳光跟踪控制器，其特征在于所述的机械部分 还包括挡板，所述的挡板设置在所述两组东西阳光接收器和两组南北阳光接收 器之间且充塞了所述的太阳能信号板和遮阳板之间的间隙。
8、 根据权利要求6所述的阳光跟踪控制器，其特征在于所述的南北阳光 接收器由一个或多个太阳能电池组成。
9、 一种太阳能利用设备，其包括太阳能接收器和阳光跟踪控制器，其特征 在于所述的阳光跟踪控制器包括机械部分、电子控制部分和动力装置部分， 其中所述的机械部分包括太阳能信号板和遮阳板，所述的遮阳板具有受光面和 背光面，遮阳板的背光面一侧设置有太阳能信号板且太阳能信号板与遮阳板之 间存在间隙，太阳能信号板上相分离地设置有两组东西阳光接收器，遮阳板可 以遮挡部分或全部照射在所述东西阳光接收器上的阳光；东西阳光接收器将所接收阳光的信号传递给所述的电子控制部分，电子控制部分处理所得的信号并 产生一个相应的控制信号传递给所述的动力装置部分，动力装置部分根据这个 控制信号来调整所述阳光跟踪控制器的方向。
全文摘要
本发明涉及一种阳光跟踪控制器，及安装了该控制器的太阳能利用设备。阳光跟踪控制器上的机械部分包括太阳能信号板和遮阳板，太阳能信号板上相分离地设置有两组东西阳光接收器，遮阳板可以遮挡部分或全部照射在接收器上的阳光。本发明的阳光跟踪控制器不仅保证了高灵敏跟踪效果，并且结构非常简单，成本低，易操作实施。
文档编号F24J2/38GK101246371SQ200810086470
公开日2008年8月20日 申请日期2008年3月13日 优先权日2008年1月28日
发明者王训恒 申请人:王训恒