CN201345058Y - 避光式阳光跟踪传感器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种避光式阳光跟踪传感器，包括光信号接收器，在光信号接收器上设置遮光板，光信号接收器分别连接高度角跟踪电路和方位角跟踪电路，高度角跟踪电路连接高度角驱动电路，方位角跟踪电路连接方位角驱动电路。本实用新型是利用避光原理改进的阳光跟踪传感器，将传感器按遮光板与电池板平行的方式安装在电池板上，传感器的高度角驱动电路和方位角驱动电路连接电池板的电路上，这样传感器根据阳光照射方式驱动电池板运动，从而带动传感器转动，直至遮光板与阳光垂直停止运动，这样就实现了电池板始终与阳光对准，充分利用太阳能。

Description

避光式阳光跟踪传感器
技术领域
本实用新型属于太阳光利用技术领域，具体地说涉及一种避光式阳光跟踪传感器。
背景技术
太阳光能是自然界取之不尽用之不竭的天然能源，人类研制出各种各样的太阳热利用装置，太阳能热水器，太阳灶等。但太阳能的利用率较低，主要是大多没有安装阳光跟踪装置。为了能高效利用太阳能，使太阳能装置能跟踪太阳的运动，始终对准太阳入射光线，各种不同原理的太阳跟踪传感器应运而生。如中国发明专利CN2760463X，发明名称为“太阳光跟踪传感器”，授权公告日为2006年2月22日，该发明公开了一种能使太阳能电池板跟踪太阳运动的传感器，由A面光感应元件、B面光感应元件、C面光感应元件和D面光感应元件分别镶嵌在方形盒的个侧面上，A面和C面光感应元件和方位角变换电路连接，B面和D面光感应元件和高度角变换电路连接。该发明能够跟着太阳的运动调整其位置以便最大限度在接收太阳能。但是在太阳光较弱的时候，传感器的灵敏度就比较差，从而使电池板不能对准太阳，不能全面、完整、精确地对太阳光进行探测，因此很难使采集装置全方位对太阳光跟踪控制，影响对太阳光的有效采集利用。
发明内容
本实用新型的目的就在于克服上述不足提供一种结构简单、使用方便的避光式阳光跟踪传感器。
本实用新型的技术方案是：
一种避光式阳光跟踪传感器，包括光信号接收器，在光信号接收器上设置遮光板，光信号接收器分别连接高度角跟踪电路和方位角跟踪电路，高度角跟踪电路连接高度角驱动电路，方位角跟踪电路连接方位角驱动电路。
上述避光式阳光跟踪传感器，光信号接收器由光感应元件和透光外盒组成，透光外盒内至少设三个空腔，这样透光外盒被分为三个光感应区，空腔间设档光板，每个空腔内都设有光感应元件，光感应元件分别连接高度角跟踪电路和方位角跟踪电路，高度角跟踪电路连接高度角驱动电路，方位角跟踪电路连接方位角驱动电路。
上述避光式阳光跟踪传感器，空腔间挡光板相交的交线与透光外盒的中轴重合。
上述避光式阳光跟踪传感器，透光外盒内设三个空腔。
上述避光式阳光跟踪传感器，透光外盒内设四个空腔，这样透光外盒被挡光板分隔为A、B、C、D四个感光区，在每个感光区内设置一光感应元件，A感光区内的光感应元件和C感光区内的光感应元件的输出端分别连接在高度角跟踪电路的输入端上，B感光区内的光感应元件和D感光区内的光感应元件的输出端分别连接在方位角跟踪电路的输入端上。
上述避光式阳光跟踪传感器，所述的光感应元件是光敏电阻。
本实用新型是利用避光原理改进的阳光跟踪传感器，将本实用新型安装在电池板上，安装时使传感器的遮光板与电池板平行，传感器的高度角驱动电路和方位角驱动电路连接电池板的电路上，当阳光直射时，电池板与阳光垂直，也就是传感器的遮光板与阳光垂直，所有的光敏电阻都不被阳光直射，电阻值较高，高度角跟踪电路和方位角跟踪电路都不工作，当阳光运动不直射时，传感器的三个或四个光区至少有一个光区的光敏电阻被阳光照射，这时被照射的光敏电阻的电阻值急剧下降，给高度角跟踪电路或方位角跟踪电路输出信号，经过处理，高度角跟踪电路输出到高度角驱动电路，驱动电机转动，带动电池板运动，从而带动传感器转动，直至遮光板与阳光垂直停止运动，这样就实现了电池板始终与阳光对准，充分利用太阳能。本实用新型结构简单，耗电量小，灵敏度强，能够全面、完整、精确地对太阳光进行探测，因此使采集装置全方位对太阳光跟踪控制，能有效一对太阳光采集利用。
附图说明
图1是本实用新型电路框图；
图2是本实用新型的电路图；
图3是本实用新型三个光感应区的结构示意图；
图4是图3a-a截面示意图；
图5是本实用新型四个光感应区的结构示意图；
图6是图5b-b截面示意图；
图7是本实用新型安装在太阳能电池板上的示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图5和图6所示的一种避光式阳光跟踪传感器，包括光信号接收器1，在光信号接收器1上设置遮光板2，光信号接收器2分别连接高度角跟踪电路和方位角跟踪电路，高度角跟踪电路连接高度角驱动电路，方位角跟踪电路连接方位角驱动电路，光信号接收器1由光感应元件3和透光外盒4组成，透光外盒4内设四个空腔，这样透光外盒被挡光板分隔为A、B、C、D四个感光区，空腔间设档光板6，每个空腔内都设有一光敏电阻，空腔间挡光板相交的交线与透光外盒的中轴重合，A感光区内的光敏电阻7和C感光区内的光敏电阻9的输出端分别连接在高度角跟踪电路的输入端上，B感光区内的光敏电阻8和D感光区内的光敏电阻10的输出端分别连接在方位角跟踪电路的输入端上。
如图1、图3和图4所示，本实用新型透光外盒4内还可以设三个空腔，空腔间设挡光板6，将透光个盒分为三个光感应区，在每个光感应区内安装一光敏电阻3，同样能实现本实用新型的功能，本实用新型还可以设五个空腔或六个空腔，每个空腔内都安装一光敏电阻，都能实现本实用新型的功能。
本实用新型的光感应元件还可以是光敏电池，还可以是其他光感应元件上，都能实现本实用新型的功能。
本实用新型的透光外盒可以根据实际需要设计成柱形、方形或其他适合的形状。
本实用新型的工作原理如下：如图7所示将避光式阳光跟踪传感器11安装在电池板12上，避光式阳光跟踪传感器的遮光板2与电池板12平行，传感器的高度角驱动电路和方位角驱动电路分别与电池板连接。如图2所示，RG1 RG2RG3 RG4为四个光敏电阻，分别安装在A、B、C和D四个光感应区内，如图5和图6所示上下左右均匀分布，前有一个遮光板，遮光板与电池板平行，当电池板与阳光垂直时，四个光敏电阻都不被阳光直射，电阻值较高；VR1提供一个基准电压；当阳光不垂直电池板时，就会有至少一个光敏电阻被阳光直射，以RG1为例其他同理，RG1被阳光直射后，电阻值急剧下降，R1上的分压提高，超过VR1提供的基准电压，电压比较器IC1就会输出一个高电平，经限流电阻R5和指示灯LED1触发三极管T1，令J1吸合，驱动高度角电机令电池板提高仰角，直到RG1躲到遮光板后面。为防止出现误动作，加装T2 T4 T6 T8 R6 R8 R10 R12对输出进行保护，即当IC1 IC2同时出现高电平时，互锁，T1 T3均不工作，只有一个是高电平另一个是低电平时，才会正常驱动。第二道防线是J1 J2互锁，J3 J4互锁，相同时间内只有一个能被吸合。二极管D1 D2 D3 D4 D5是保护三极管，消除电磁感应的。
M1 M2是方位角和高度角动作执行机构的驱动电机，K1 K2 K3 K4 D6 D7 D8D9共同组成了限位电路，对电机和电路起到保护作用。

Claims (6)

1、一种避光式阳光跟踪传感器，包括光信号接收器，其特征是：在光信号接收器上设置遮光板，光信号接收器分别连接高度角跟踪电路和方位角跟踪电路，高度角跟踪电路连接高度角驱动电路，方位角跟踪电路连接方位角驱动电路。
2、根据权利要求1所述的避光式阳光跟踪传感器，其特征是：光信号接收器由光感应元件和透光外盒组成，透光外盒内至少设三个空腔，空腔间设档光板，每个空腔内都设有光感应元件，光感应元件分别连接高度角跟踪电路和方位角跟踪电路，高度角跟踪电路连接高度角驱动电路，方位角跟踪电路连接方位角驱动电路。
3、根据权利要求2所述的避光式阳光跟踪传感器，其特征是：空腔间挡光板相交的交线与透光外盒的中轴重合。
4、根据权利要求3所述的避光式阳光跟踪传感器，其特征是：透光外盒内设三个空腔。
5、根据权利要求3所述的避光式阳光跟踪传感器，其特征是：透光外盒内设四个空腔，这样透光外盒被挡光板分隔为A、B、C、D四个感光区，在每个感光区内设置一光感应元件，A感光区内的光感应元件和C感光区内的光感应元件的输出端分别连接在高度角跟踪电路的输入端上，B感光区内的光感应元件和D感光区内的光感应元件的输出端分别连接在方位角跟踪电路的输入端上。
6、根据权利要求4或5所述的避光式阳光跟踪传感器，其特征是：所述的光感应元件是光敏电阻。
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