技术领域本发明涉及一种具有自动追踪功能的太阳能发电系统。
背景技术：
太阳能是最清洁的能源，同时太阳能资源非常丰富，太阳能发电系统是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种新型器械，太阳能发电系统配上功率控制器、储能装置、变换器等就组成了光伏发电系统，在环境污染问题日益严重和不可再生能源日益枯竭的今天，太阳能发电日益受到人们的重视并得到了广泛的应用。但是现有的太阳能发电系统普遍发电效率低下，究其原因，在于太阳能板不能根据太阳光的传播方向灵活调节其角度，使太阳能板吸收的光能十分有限，从而使发电效率较低，无法满足人们对能源的迫切需求。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种的具有自动追踪功能的太阳能发电系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自动追踪功能的太阳能发电系统，包括太阳能板、角度调节机构和光向测量机构，所述角度调节机构设置在太阳能板的下方且与太阳能板传动连接，所述角度调节机构与光向测量机构无线通讯连接；所述光向测量机构包括第一底座、竖向设置的第一驱动电机、竖向设置的第一驱动轴、水平设置的第一支撑平台、角度调节单元和光向测量单元，所述第一驱动电机固定在第一底座内，所述第一驱动电机与第一驱动轴传动连接，所述第一支撑平台固定在第一驱动轴的顶端，所述角度调节单元设置在第一支撑平台的上方，所述光向测量单元设置在角度调节单元的上方；所述光向测量单元包括光向测量板、第一隔板、第二隔板、第一感光元件和两个第二感光元件，所述光向测量板的形状为圆形，所述第一隔板和第二隔板均垂直固定在光向测量板上，所述第一隔板与第二隔板相互垂直，所述第一隔板的宽度与光向测量板的直径相等，所述第二隔板的宽度与光向测量板的半径相等，所述第一感光元件和第二感光元件均固定在光向测量板上，所述第一感光元件和第二感光元件分别位于第一隔板分两侧，所述第一感光元件位于第一隔板上且远离第二隔板的一侧，所述第二感光元件位于第二隔板的两侧；所述角度调节单元包括竖向设置的支撑轴、第一连杆、第二连杆、气泵、导气管、气缸和活塞，所述支撑轴的底端固定在第一支撑平台上，所述支撑轴的顶端与光向测量板铰接，所述气泵和气缸均固定在光向测量板的下方，所述气泵通过导气管与气缸连通，所述活塞的一端位于在气缸的内部，所述活塞的另一端与第一连杆铰接，所述第一连杆的一端与第一支撑平台铰接，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与光向测量板铰接；所述光向测量机构中设有信号测量模块，所述信号测量模块包括信号测量电路，所述信号测量电路包括集成电路、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和三极管，所述集成电路的型号为1B31，所述集成电路的负电源端外接-15V直流电压电源，所述集成电路的负电源端分别通过第一电容和第二电容接地，所述集成电路的公共端接地，所述集成电路的正电源端外接15V直流电压电源，所述集成电路的基准输入端和基准输出端均通过第三电容接地，所述集成电路的设置端通过第五电阻与集成电路的可调端连接，所述集成电路的传感器电源端与运算放大器的正输入端连接，所述运算放大器的输出端与三极管的基极连接，所述三极管的集电极外接15V直流电压电源，所述三极管的集电极通过第四电容接地，所述三极管的发射极分别通过第一电阻和第二电阻组成的串联电路、第三电阻和第四电阻组成的串联电路接地，所述运算放大器的负输入端与三极管的发射极连接，所述集成电路的正信号输入端分别与第一电阻和第二电阻连接，所述集成电路的负信号输入端分别与第三电阻和第四电阻连接。作为优选，为了实现太阳能板的角度调节功能，所述角度调节机构包括第二底座、第二驱动电机、竖向设置的第二驱动轴、水平设置的第二支撑平台、水平设置的第三驱动电机、固定块、第三驱动轴和连接轴，所述第二驱动电机固定在第二底座内，所述第二驱动电机与第二驱动轴传动连接，所述第二支撑平台设置在第二驱动轴的顶端，所述第三驱动电机和固定块均固定在第二支撑平台上，所述第三驱动电机与所述第三驱动轴的一端传动连接，所述第三驱动轴的另一端与固定块连接，所述连接轴的底端固定在第三驱动轴的上方，所述连接轴的顶端固定在太阳能板的下方。作为优选，为了保证第二支撑平台在转动时保持平稳，所述角度调节机构还包括辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括两个竖向设置的辅助支撑轴，所述辅助支撑轴位于第二驱动轴的两侧，所述辅助支撑轴固定在第二底座的上方。作为优选，为了减少支撑轴与第二支撑平台之间的摩擦力，所述辅助支撑轴的顶端设有滑轮，所述滑轮位于第二支撑平台的下方。作为优选，利用蓝牙通信速度快、距离适中的特点，为了保证角度调节机构与光向测量机构之间无线通讯连接的高效稳定，所述角度调节机构与光向测量机构的连接方式为蓝牙连接。作为优选，为了防止第一隔板和第二隔板对光线进行镜面反射，干扰第一感光元件和第二感光元件的信号接收，所述第一隔板的表面和第二隔板的表面均为黑色的粗糙面。本发明的有益效果是，该具有自动追踪功能的太阳能发电系统通过信号测量电路测量光能信号，集成电路的型号为1B32，其具有低漂移输入、优秀的线性和可驱动大电阻性负荷的桥激励电路，从而保证了信号测量电路的稳定性，通过其增益调节的特点，提高了信号测量电路的实用性，不仅如此，由光向测量机构负责测量太阳光的传播方向，并通过与角度调节机构无线通讯连接控制太阳能板的角度方向，从而使太阳能板与光向垂直，实现最大化吸收，提高发电效率。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的具有自动追踪功能的太阳能发电系统的结构示意图；图2是本发明的具有自动追踪功能的太阳能发电系统的光向测量机构的结构示意图；图3是本发明的具有自动追踪功能的太阳能发电系统的角度调节单元的结构示意图；图4是本发明的具有自动追踪功能的太阳能发电系统的光向测量单元的结构示意图；图5是本发明的具有自动追踪功能的太阳能发电系统的角度调节机构的结构示意图；图6是本发明的具有自动追踪功能的太阳能发电系统的信号测量电路的电路原理图；图中：1.太阳能板，2.光向测量机构，3.角度调节机构，4.第一底座，5.第一驱动电机，6.第一驱动轴，7.第一支撑平台，8.角度调节单元，9.光向测量板，10.第一隔板，11.第二隔板，12.第一感光元件，13.第二感光元件，14.支撑轴，15.第一连杆，16.第二连杆，17.气泵，18.导气管，19.气缸，20.活塞，21.第二底座，22.第二驱动电机，23.第二驱动轴，24.辅助支撑轴，25.滑轮，26.第二支撑平台，27.第三驱动电机，28.固定块，29.第三驱动轴，30.连接轴，U1.集成电路，U2.运算放大器，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，Q1.三极管。具体实施方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。如图1-图6所示，一种具有自动追踪功能的太阳能发电系统，包括太阳能板1、角度调节机构3和光向测量机构2，所述角度调节机构3设置在太阳能板1的下方且与太阳能板1传动连接，所述角度调节机构3与光向测量机构2无线通讯连接；所述光向测量机构2包括第一底座4、竖向设置的第一驱动电机5、竖向设置的第一驱动轴6、水平设置的第一支撑平台7、角度调节单元8和光向测量单元，所述第一驱动电机5固定在第一底座4内，所述第一驱动电机5与第一驱动轴6传动连接，所述第一支撑平台7固定在第一驱动轴6的顶端，所述角度调节单元8设置在第一支撑平台7的上方，所述光向测量单元设置在角度调节单元8的上方；所述光向测量单元包括光向测量板9、第一隔板10、第二隔板11、第一感光元件12和两个第二感光元件13，所述光向测量板9的形状为圆形，所述第一隔板10和第二隔板11均垂直固定在光向测量板9上，所述第一隔板10与第二隔板11相互垂直，所述第一隔板10的宽度与光向测量板9的直径相等，所述第二隔板11的宽度与光向测量板9的半径相等，所述第一感光元件12和第二感光元件13均固定在光向测量板9上，所述第一感光元件12和第二感光元件13分别位于第一隔板10分两侧，所述第一感光元件12位于第一隔板10上且远离第二隔板11的一侧，所述第二感光元件13位于第二隔板11的两侧；所述角度调节单元8包括竖向设置的支撑轴14、第一连杆15、第二连杆16、气泵17、导气管18、气缸19和活塞20，所述支撑轴14的底端固定在第一支撑平台7上，所述支撑轴14的顶端与光向测量板9铰接，所述气泵17和气缸19均固定在光向测量板9的下方，所述气泵17通过导气管18与气缸19连通，所述活塞20的一端位于在气缸19的内部，所述活塞20的另一端与第一连杆15铰接，所述第一连杆15的一端与第一支撑平台7铰接，所述第一连杆15的另一端与第二连杆16的一端铰接，所述第二连杆16的另一端与光向测量板9铰接；所述光向测量机构2中设有信号测量模块，所述信号测量模块包括信号测量电路，所述信号测量电路包括集成电路U1、运算放大器U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和三极管Q1，所述集成电路U1的型号为1B31，所述集成电路U1的负电源端外接-15V直流电压电源，所述集成电路U1的负电源端分别通过第一电容C1和第二电容C2接地，所述集成电路U1的公共端接地，所述集成电路U1的正电源端外接15V直流电压电源，所述集成电路U1的基准输入端和基准输出端均通过第三电容C3接地，所述集成电路U1的设置端通过第五电阻R5与集成电路U1的可调端连接，所述集成电路U1的传感器电源端与运算放大器U2的正输入端连接，所述运算放大器U2的输出端与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极外接15V直流电压电源，所述三极管Q1的集电极通过第四电容C4接地，所述三极管Q1的发射极分别通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联电路、第三电阻R3和第四电阻R4组成的串联电路接地，所述运算放大器U2的负输入端与三极管Q1的发射极连接，所述集成电路U1的正信号输入端分别与第一电阻R1和第二电阻R2连接，所述集成电路U1的负信号输入端分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接。作为优选，为了实现太阳能板1的角度调节功能，所述角度调节机构3包括第二底座21、第二驱动电机22、竖向设置的第二驱动轴23、水平设置的第二支撑平台26、水平设置的第三驱动电机27、固定块28、第三驱动轴29和连接轴30，所述第二驱动电机22固定在第二底座21内，所述第二驱动电机22与第二驱动轴23传动连接，所述第二支撑平台26设置在第二驱动轴23的顶端，所述第三驱动电机27和固定块28均固定在第二支撑平台26上，所述第三驱动电机27与所述第三驱动轴29的一端传动连接，所述第三驱动轴29的另一端与固定块28连接，所述连接轴30的底端固定在第三驱动轴29的上方，所述连接轴30的顶端固定在太阳能板1的下方。作为优选，为了保证第二支撑平台26在转动时保持平稳，所述角度调节机构3还包括辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括两个竖向设置的辅助支撑轴24，所述辅助支撑轴24位于第二驱动轴23的两侧，所述辅助支撑轴24固定在第二底座21的上方。作为优选，为了减少支撑轴24与第二支撑平台26之间的摩擦力，所述辅助支撑轴24的顶端设有滑轮25，所述滑轮25位于第二支撑平台26的下方。作为优选，利用蓝牙通信速度快、距离适中的特点，为了保证角度调节机构3与光向测量机构2之间无线通讯连接的高效稳定，所述角度调节机构3与光向测量机构2的连接方式为蓝牙连接。作为优选，为了防止第一隔板10和第二隔板11对光线进行镜面反射，干扰第一感光元件12和第二感光元件13的信号接收，所述第一隔板10的表面和第二隔板11的表面均为黑色的粗糙面。该太阳能发电系统在运行时，为了有效地利用太阳能，由光向测量机构2负责测量太阳光的传播方向，并通过与角度调节3机构无线通讯连接控制太阳能板1的角度方向，从而使太阳能板1与光向垂直，实现最大化吸收。在光向测量机构2中，利用角度调节单元8中的气泵17通过导气管18对气缸19进行工作，使活塞20移动，利用与第一连杆15的铰接使第一连杆15和第二连杆16发生转动，从而使光向测量板9保持水平位置。在光向测量板9上，由于第一隔板10和第二隔板11与光线均存在一定的夹角，使第一隔板10和第二隔板11具有光线阻隔作用，第一感光元件12和两个第二感光元件13接收到的光能不同，产生的信号输出也不同，为了精确测量接收的光能大小，第一感光元件12和两个第二感光元件13将光能信号输出到光向测量板9内的信号测量电路，该电路中，集成电路U1的传感器电源端通过运算放大器U2控制三极管Q1的通断，来实现对由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4组成的电桥进行供电，同时，再通过集成电路U1的信号输入端对电桥进行测量，实现了对信号可靠处理。其中，集成电路U1的型号为1B32，其具有低漂移输入、优秀的线性和可驱动大电阻性负荷的桥激励电路，从而保证了信号测量电路的稳定性；同时，通过其具有增益调节的特点，提高了信号测量电路的实用性。根据信号测量电路测得的信号不同，第一驱动电机5转动，使第一支撑平台7上的角度调节单元8和光向测量单元也发生转动，当太阳光的传播方向与第二隔板11平行时，两个第二感光元件13接收的光能大小相同，产生的信号输出相同，此时第一驱动电机5停止转动，光向调节单元8开始作用，气泵17往气缸19中抽气，使气缸19内的气压降低，拉动活塞20往光向测量板9的一侧移动，使第一连杆15与第二连杆16形成的夹角增大，从而使光向测量板9沿支撑轴14的顶端发生一定的角度转动，在光向测量板9转动过程中，第二隔板11始终与光向保持平行，从而使两个第二感光元件13接收的光能相同，同时，第一隔板10与光向的夹角逐渐减小，使第一隔板10的光线阻隔作用逐渐减小，当第一连杆15和第二连杆16夹角增大到一定程度时，第一隔板10与太阳光的传播方向平行，此时第一感光元件12接收到的光能信号与两个第二感光元件13相同。此时，利用角度调节机构3调节机构对太阳能板1的角度进行调节，使太阳能板1与光向测量板9保持平行，由于第一隔板10和第二隔板11均与光向平行，同时第一隔板10、第二隔板11与光向测量板9两两垂直，光向与光向测量板9垂直，从而光向与太阳能板1垂直，从而使太阳能板1充分吸收光能，提高发电效率。在角度调节机构3中，利用第二驱动电机22的转动实现太阳能板1沿第二驱动轴23转动，同时利用第三驱动电机26使第三驱动轴29发生转动，使太阳能板1通过连接轴30发生角度转动，从而实现太阳能板1的角度调节。与现有技术相比，该具有自动追踪功能的太阳能发电系统通过信号测量电路测量光能信号，集成电路U1的型号为1B32，其具有低漂移输入、优秀的线性和可驱动大电阻性负荷的桥激励电路，从而保证了信号测量电路的稳定性，通过其增益调节的特点，提高了信号测量电路的实用性，不仅如此，由光向测量机构2负责测量太阳光的传播方向，并通过与角度调节3机构无线通讯连接控制太阳能板1的角度方向，从而使太阳能板1与光向垂直，实现最大化吸收，提高发电效率。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。