太陽能跟蹤器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種太陽能跟蹤器，屬于太陽能采集設(shè)備領(lǐng)域，包括一個活動座；所述活動座上端安裝有一塊向陽面板；所述向陽面板的東、南、西、北四個方位各裝有一塊溫度感應(yīng)片；所述溫度感應(yīng)片均連接到溫度分析模塊;所述溫度分析模塊連接至電機(jī)控制模塊。該太陽能跟蹤器不僅能準(zhǔn)確地跟蹤太陽，以保證太陽能采集面正對太陽光，并且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。
【專利說明】太陽能跟蹤器
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及太陽能采集設(shè)備領(lǐng)域，具體地，是一種可以自動判別太陽直射方向，并對太陽進(jìn)行跟蹤的太陽能跟蹤器。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]隨著世界工業(yè)的快速發(fā)展，能源問題日趨嚴(yán)峻，由此，節(jié)能技術(shù)、新型能源的開發(fā)已成為人類可持續(xù)發(fā)展的重大工程。其中，風(fēng)能、潮汐能、太陽能等技術(shù)已經(jīng)得到了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并獲得了較好的節(jié)能成效。特別是對于太陽能技術(shù)，主要由太陽能熱水器和光伏發(fā)電兩大方面，前者已經(jīng)普及至廣大普通百姓，后者則廣泛見于發(fā)電廠、路燈、企業(yè)。
[0005]對于太陽能【技術(shù)領(lǐng)域】，其太陽能采集效率是一個極為重要的問題，由于太陽在一日的行程中，對于地面的照射角度按0° — 90° — 0°變化，因此，對于固定的太陽能吸收面，大部分時間中，太陽并未直射吸收面，即便照射至吸收面的太陽能被全部吸收，效率亦較低，再考慮到吸收面上的玻璃對于太陽光的反射、全反射現(xiàn)象，其吸收效率可謂很低。 [0006]該種低效率的太陽能吸收效果尤其體現(xiàn)在普通的固定式光伏板上，由于光伏板表面具有一塊玻璃蓋板，因此，在陽光斜射時，其反射量很大，甚至出現(xiàn)全反射，因此，欲提高其太陽能采集效率，需采用太陽能跟蹤系統(tǒng)，使光伏板實(shí)時正對太陽光照。
[0007]對于太陽能跟蹤系統(tǒng)，目前主要存在兩種形式。其一是通過一套可預(yù)先調(diào)試的鐘表式機(jī)械系統(tǒng)，隨一天的時間流逝實(shí)時驅(qū)動光伏板轉(zhuǎn)動，該種系統(tǒng)通常由調(diào)試師傅按照各地的經(jīng)緯度在安裝時對跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試完成后，跟蹤系統(tǒng)按照鐘表系統(tǒng)的原理實(shí)時運(yùn)轉(zhuǎn)，并實(shí)時驅(qū)動光伏板，以確保其實(shí)時正對太陽光照，該種系統(tǒng)通常安裝較為麻煩，一旦轉(zhuǎn)移地點(diǎn)，則需要專業(yè)人員對跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行重新調(diào)試，十分不便，且在移動裝置上無法實(shí)現(xiàn)跟蹤功能。其二是傳感式跟蹤系統(tǒng)，其主要原理是，在一個跟蹤頭的周圍分布多個光電傳感器，根據(jù)各光電傳感器反饋的電流差異，計(jì)算出太陽所在位置，該種系統(tǒng)的問題在于，各光電傳感器的采光面積十分有限，基本上是點(diǎn)狀采光，而受到多方面的原因，太陽光在各個點(diǎn)上的差異較大，因此，光電傳感器傳感精度十分有限。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能跟蹤器，該跟蹤器不僅能更為準(zhǔn)確地跟蹤太陽，以保證太陽能采集面正對太陽光，并且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。
[0010]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該太陽能跟蹤器包括一個活動座，該活動座的頂端安裝有一塊向陽面板，在該向陽面板的東、南、西、北四個方位各平鋪有一塊溫度感應(yīng)片，四塊所述溫度感應(yīng)片均連接到用于計(jì)算東西向溫度感應(yīng)片的溫度差值和南北向溫度感應(yīng)片的溫度差值的溫度分析模塊；所述溫度分析模塊連接至控制第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)動的電機(jī)控制模塊，所述第一電機(jī)和第二電機(jī)分別控制所述活動座東西向轉(zhuǎn)動和所述活動座南北向轉(zhuǎn)動。
[0011]作為優(yōu)選，所述溫度感應(yīng)片為溫差發(fā)電片，其一個換熱面向陽，另一個換熱面背陽。
[0012]作為優(yōu)選，所述溫度感應(yīng)片平鋪滿整塊所述向陽面板且東西向、南北向的溫度感應(yīng)片相互對稱；進(jìn)一步地，所述東西向的溫度感應(yīng)片與所述南北向的溫度感應(yīng)片分別為頂角相對的三角形，且四塊所述溫度感應(yīng)片恰好拼成一個矩形。
[0013]作為優(yōu)選，所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速與東西向的一對所述溫度感應(yīng)片的溫度差絕對值成正比；且所述所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)速與南北向的一對所述溫度感應(yīng)片的溫度差絕對值成正比。
[0014]作為優(yōu)選，所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)通過齒輪組驅(qū)動所述活動座。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:本太陽能跟蹤器通過溫度感應(yīng)片、溫度分析模塊，獲得向陽面板東西向的溫度差值，以及南北向的溫度差值，電機(jī)控制模塊，即可驅(qū)動兩個方向各自對應(yīng)的電機(jī)，使活動座向太陽直射的方向轉(zhuǎn)動，亦即，第一電機(jī)、第二電機(jī)只需按照使所述溫度差值趨向于零的方向驅(qū)動所述活動座，即可使活動座實(shí)時準(zhǔn)確地正對太陽；本發(fā)明中，溫度感應(yīng)與分析過程不依賴于機(jī)械運(yùn)動部件，使裝配調(diào)試變得十分簡單，且所述溫度感應(yīng)片較點(diǎn)狀感應(yīng)器得到的數(shù)據(jù)范圍更廣即更加具有均勻性和準(zhǔn)確性。
[0016]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本太陽能跟蹤器一個實(shí)施例的示意圖。
[0018]圖2是圖1中的A向視圖。
[0019]圖3是本太陽能跟蹤器中電機(jī)控制模塊的驅(qū)動原理示意圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
在圖1、2所示的實(shí)施例中，該太陽能跟蹤器包括一個活動座1，該活動座I的頂端安裝有一塊向陽面板2，在該向陽面板2的東、南、西、北四個方位各平鋪有一塊溫度感應(yīng)片3、4、
5、6，四塊所述溫度感應(yīng)片3、4、5、6均連接到用于計(jì)算東西向溫度感應(yīng)片的溫度差值和南北向溫度感應(yīng)片的溫度差值的溫度分析模塊，該溫度分析模塊連接至控制第一電機(jī)61和第二電機(jī)62轉(zhuǎn)動的電機(jī)控制模塊,所述第一電機(jī)61和第二電機(jī)62分別控制所述活動座I東西向轉(zhuǎn)動和所述活動座I南北向轉(zhuǎn)動。
[0022]所述溫度分析模塊至少包括一個單片機(jī)芯片和四個溫度感應(yīng)片擴(kuò)展模塊，該溫度分析模塊根據(jù)所述向陽面板2東西向溫度感應(yīng)片3、5和南北向溫度感應(yīng)片4、6感應(yīng)到的溫度，分別將兩對溫度差值返回，再將溫度分析模塊的結(jié)果輸給所述電機(jī)控制模塊，從而驅(qū)動相對應(yīng)的電機(jī)使所述活動座I向?qū)?yīng)的溫度差值的絕對值減小的方向轉(zhuǎn)動。
[0023]對于每對溫度感應(yīng)片的溫度差值分析，通過對單片機(jī)編程，可由多種方式實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕松得到，如:一種方法:對兩個方向的每對溫度進(jìn)行差值處理，返還所述的兩個溫度差值，輸出兩個獨(dú)立信號，驅(qū)使對應(yīng)的電機(jī)使所述活動座向著使對應(yīng)的溫度差值的絕對值減小的方向轉(zhuǎn)動。
[0024]所述電機(jī)控制模塊控制驅(qū)動所述活動座I東西向轉(zhuǎn)動的第一電機(jī)61和控制所述活動座2南北向轉(zhuǎn)動的第二電機(jī)62，在具體配合時，可在所述活動座I外部固定連接一對相互垂直的被動傳動件，再通過齒輪組分別嚙合所述第一電機(jī)61和第二電機(jī)62，即可實(shí)現(xiàn)所
需驅(qū)動。
[0025]所述電機(jī)控制模塊的驅(qū)動原理如圖3所示意:使由所述溫度分析模塊返回的所述溫度差值，即東西向的溫度差值和南北向的溫度差值，分別對應(yīng)一個電機(jī)，圖3中，東西向?qū)?yīng)第一電機(jī)61，南北向?qū)?yīng)第二電機(jī)62，當(dāng)任意一個溫度差值的值不為零時，則由該方向所對應(yīng)的電機(jī)向使該溫度差值的絕對值減小的方向連續(xù)驅(qū)動所述活動座1，如圖3中所示，當(dāng)北邊的溫度感應(yīng)片數(shù)值較南邊大時，易推知，實(shí)際太陽處于北側(cè)，第二電機(jī)62按曲線箭頭所示的方向連續(xù)驅(qū)動活動座1，則所述溫度差值減?。煌?，若西邊的溫度感應(yīng)片數(shù)值較東邊的大，則第一電機(jī)61亦按曲線箭頭所示的方向連續(xù)驅(qū)動活動座I,則所述活動座I將朝面向太陽的方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)，所述兩個溫度差值均趨近于零；并且，作為優(yōu)選方式，可以使所述電機(jī)控制模塊依據(jù)所述兩個溫度差值的絕對值大小分別控制所述第一電機(jī)61和第二電機(jī)62的轉(zhuǎn)速，各電機(jī)的轉(zhuǎn)速與它所對應(yīng)的溫度差值的絕對值大小成正比，如此，可使所述活動座在接近正對太陽的位置附近，電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸接近為零，以避免電機(jī)頻繁地驟啟驟停。
[0026]本太陽能跟蹤器通過溫度感應(yīng)片獲得向陽面板東西向的溫度差值，以及南北向的溫度差值，通過溫度分析模塊、電機(jī)控制模塊，即可驅(qū)動兩個方向各自對應(yīng)的電機(jī)，使活動座向太陽直射的方向轉(zhuǎn)動，亦即，第一電機(jī)、第二電機(jī)只需按照使所述溫度差值趨向于零的方向驅(qū)動所述活動座，即可使活動座實(shí)時準(zhǔn)確地正對太陽；本發(fā)明中，溫度感應(yīng)與分析過程不依賴于機(jī)械運(yùn)動部件，使裝配調(diào)試變得十分簡單，且所述溫度感應(yīng)片較點(diǎn)狀感應(yīng)器得到的數(shù)據(jù)范圍更廣即更加具有均勻性和準(zhǔn)確性。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能跟蹤器，包括一個活動座(1)，該活動座(I)的頂端安裝有一塊向陽面板(2)，其特征在于:在該向陽面板(2)的東、南、西、北四個方位各平鋪有一塊溫度感應(yīng)片(3、4、5、6)，四塊所述溫度感應(yīng)片(3、4、5、6)均連接到用于計(jì)算東西向溫度感應(yīng)片的溫度差值和南北向溫度感應(yīng)片的溫度差值的溫度分析模塊；所述溫度分析模塊連接至控制第一電機(jī)(61)和第二電機(jī)(62)轉(zhuǎn)動的電機(jī)控制模塊,所述第一電機(jī)(61)和第二電機(jī)(62)分別控制所述活動座(I)東西向轉(zhuǎn)動和所述活動座(I)南北向轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能跟蹤器，其特征在于:所述溫度感應(yīng)片(3、4、5、6)為溫差發(fā)電片，其一個換熱面向陽，另一個換熱面背陽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能跟蹤器，其特征在于:所述溫度感應(yīng)片平鋪滿整塊所述向陽面板且東西向溫度感應(yīng)片(3、5)、南北向溫度感應(yīng)片(4、6)相互對稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能跟蹤器，其特征在于:所述東西向的溫度感應(yīng)片(3、5)與所述南北向的溫度感應(yīng)片(4、6)分別為頂角相對的三角形，且四塊所述溫度感應(yīng)片恰好拼成一個矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能跟蹤器，其特征在于:所述第一電機(jī)(61)和所述第二電機(jī)(62)通過齒輪組驅(qū)動所述活動座。
【文檔編號】G05D3/12GK104035451SQ201410282327
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】錢月珍 申請人:錢月珍