CN105334874A - 一种太阳光自动跟踪*** - Google Patents

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卢双
姜海涛
李志伟
姜程程
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Abstract

本发明涉及一种太阳光自动跟踪***,包括时钟电路、光敏传感器、光电开关、MCU单片机、驱动电路、电机和电源,MCU单片机通过驱动电路来驱动电机对光伏板进行角度的调节,光电开关用于读取光伏板水平移动时的数据,光敏传感器用来判断光伏板垂直方向与太阳光的位置,垂直方向上设有上下限位开关,上下限位开关用来防止***遇到强风或***在工作出错的情况下损坏***的机械结构。本发明通过光敏传感器给MCU单片机传递信号,使其通过驱动电路控制电机,从而实现光伏板对太阳的跟踪,达到最大可能吸收光能的目的;该***可以提高吸收太阳能的利用率,节约大量的太阳能板,具有较好的市场前景。

Description

一种太阳光自动跟踪***
【技术领域】
本发明涉及一种太阳光自动跟踪***,属于太阳能应用技术领域。
【背景技术】
随着电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。中国蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔,中国太阳能利用进入大规模实用阶段的条件已经成熟。然而,应用固定式光伏电站较多,由于其经济、资源和环境成本高,使用和推广受到极大的制约。从理论上讲,一般固定式光伏电站接受太阳能的效率很低,说得更具体点,固定电池板有效接收太阳能的角度约为120°~150°,超过120°这个范围的太阳能量的接收效率很低,超过150°时的接收能量已不具备输出价值。因此,将太阳能板与自动跟踪***结合在一起,能够使其最大程度地吸收太阳能,从而减少了发电成本,推广了太阳能的使用。
【发明内容】
本发明的目的在于:为了克服固定光伏板所遇到的吸收太阳能效率低下的问题,本发明提供的是一种太阳能光自动跟踪***,可以提高吸收太阳能的利用率,节约大量的太阳能板,具有较好的市场前景。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
本发明所述的一种太阳光自动跟踪***,包括时钟电路、光敏传感器、光电开关、MCU单片机、驱动电路、电机和电源,MCU单片机通过驱动电路来驱动电机对光伏板进行角度的调节,光电开关用于读取光伏板水平移动时的数据,光敏传感器用来判断光伏板垂直方向与太阳光的位置,垂直方向上设有上下限位开关,上下限位开关用来防止***遇到强风或***在工作出错的情况下损坏***的机械结构,其中MCU单片机与调试按键直接相连,同时与时钟电路也直接相连,时钟电路则用于提高***跟踪的精度。
在本发明中:所述的MCU单片机所采用的芯片为MSP430F135芯片。
在本发明中:所述的电机为五线四相减速步进电机,减速比为1:64,可以很好地提高追踪精度。
在本发明中:所述的光敏传感器采用型号为3DU33的光敏传感器,发射极只需串接很小的电阻便可得到可被采集的电压,且其响应时间<1ms,反应速度快。
在本发明中:所述时钟电路中的芯片为DS1302芯片,支持实时时钟RTC和日历。
采用上述方案后,本发明有益效果为:本发明通过光敏传感器、光电开关、上下限位开关、时钟电路给MCU单片机传递信号,使其通过驱动电路控制电机,从而实现光伏板对太阳的跟踪,达到最大可能吸收光能的目的;该***可以提高吸收太阳能的利用率,节约大量的太阳能板,具有较好的市场前景。
【附图说明】
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,但并不构成对本发明的不当限定,在附图中:
图1是本发明的***原理示意图;
图2是本发明的***应用示意图。
【具体实施方式】
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明,其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
如图1所示,一种太阳光自动跟踪***,包括时钟电路、光敏传感器、光电开关、MCU单片机、驱动电路、电机和电源,MCU单片机通过驱动电路来驱动电机对光伏板进行角度的调节,光电开关用于读取光伏板水平移动时的数据,光敏传感器用来判断光伏板垂直方向与太阳光的位置,垂直方向上设有上下限位开关,上下限位开关用来防止***遇到强风或***在工作出错的情况下损坏***的机械结构,其中MCU单片机与调试按键直接相连,同时与时钟电路也直接相连,时钟电路则用于提高***跟踪的精度。所述的MCU单片机所采用的芯片为MSP430F135芯片,电机为五线四相减速步进电机,减速比为1:64,可以很好地提高追踪精度;所述的光敏传感器采用型号为3DU33的光敏传感器,发射极只需串接很小的电阻便可得到可被采集的电压,且其响应时间<1ms,反应速度快;所述时钟电路中的芯片为DS1302芯片,支持实时时钟RTC和日历。
如图2所示,该***通过单片机、光传感器、电机、时钟芯片以及元器件和芯片组合运用来控制太阳能电池板的跟踪,使得光伏板在水平和垂直方向追踪太阳,尽可能吸收太阳光。通过充电控制器,将吸收的太阳能可以给该***供电,满足自身的电能需求,也可以将部分电能通过蓄电池储存起来,以给类似电动车这样的负载供电。在水平方向每20分钟走5度的基础上加校正,每一个小时矫正两次,先向左矫正,再向右矫正,这样能提高跟踪***的精度;垂直方向寻光,寻光过程分为上下两个方向,垂直方向上下各有一个限位,限定的角度为90度,当对任意一个限位开关作用时,***都会向反方向回转30度,用来防止产品遇到强风或***在工作出错的情况下损坏机械结构;***可以显示工作状态,分为调时,左转,右转,上转,下转五个状态,调时时,只要求每次调整在固定的时间即可。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种太阳光自动跟踪***,其特征在于:包括时钟电路、光敏传感器、光电开关、MCU单片机、驱动电路、电机和电源,MCU单片机通过驱动电路来驱动电机对光伏板进行角度的调节,光电开关用于读取光伏板水平移动时的数据,光敏传感器用来判断光伏板垂直方向与太阳光的位置,垂直方向上设有上下限位开关,上下限位开关用来防止***遇到强风或***在工作出错的情况下损坏***的机械结构,其中MCU单片机与调试按键直接相连,同时与时钟电路也直接相连,时钟电路则用于提高***跟踪的精度。
2.根据权利要求1所述的一种太阳光自动跟踪***,其特征在于:所述的MCU单片机所采用的芯片为MSP430F135芯片。
3.根据权利要求1所述的一种太阳光自动跟踪***,其特征在于:所述的电机为五线四相减速步进电机,减速比为1:64,可以很好地提高追踪精度。
4.根据权利要求1所述的一种太阳光自动跟踪***,其特征在于:所述的光敏传感器采用型号为3DU33的光敏传感器,发射极只需串接很小的电阻便可得到可被采集的电压,且其响应时间<1ms,反应速度快。
5.根据权利要求1所述的一种太阳光自动跟踪***,其特征在于:所述时钟电路中的芯片为DS1302芯片,支持实时时钟RTC和日历。
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