CN2426597Y - 太阳光跟踪传感器 - Google Patents

太阳光跟踪传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN2426597Y
CN2426597Y CN00219971U CN00219971U CN2426597Y CN 2426597 Y CN2426597 Y CN 2426597Y CN 00219971 U CN00219971 U CN 00219971U CN 00219971 U CN00219971 U CN 00219971U CN 2426597 Y CN2426597 Y CN 2426597Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
quadrant
photovoltaic detector
light
tracking sensor
light barrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN00219971U
Other languages
English (en)
Inventor
张耀明
张振远
陈强
张文进
孙利国
管陵生
郝思俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chunhui Science & Technology Co Ltd Nanjing
Original Assignee
Chunhui Science & Technology Co Ltd Nanjing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chunhui Science & Technology Co Ltd Nanjing filed Critical Chunhui Science & Technology Co Ltd Nanjing
Priority to CN00219971U priority Critical patent/CN2426597Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2426597Y publication Critical patent/CN2426597Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0266—Field-of-view determination; Aiming or pointing of a photometer; Adjusting alignment; Encoding angular position; Size of the measurement area; Position tracking; Photodetection involving different fields of view for a single detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0403—Mechanical elements; Supports for optical elements; Scanning arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0437—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using masks, aperture plates, spatial light modulators, spatial filters, e.g. reflective filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/4228—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors arrangements with two or more detectors, e.g. for sensitivity compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J2001/4266—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors for measuring solar light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种太阳光跟踪传感器,包括光信号接收器和四组信号输出端,光信号接收器由四象限光伏探测器、挡光板组成,其中相交的挡光板立置于光伏探测器的四象限感光面上,交线与所述光伏探测器的中心轴基本重合,光伏探测器的四象限感光面各引出一组信号输出端。本实用新型结构简单,成本经济,跟踪精度较高,设计构思巧妙,实用性大大提高,具有良好推广前景。

Description

太阳光跟踪传感器
本实用新型涉及太阳光利用技术领域，具体涉及一种太阳光跟踪传感器。
太阳光能是自然界取之不尽，用之不竭的天然能源，人类至今研制出各种各样的太阳热利用装置，太阳灶就是其中一例。据调查我国目前大量在用的太阳灶结构简陋，没有跟踪装置，使用中需要不时人工调整方向，很不方便。为了能高效利用太阳热，使太阳灶应用装置跟踪太阳的视运动，始终对准太阳入射光线，各种不同工作原理的太阳光跟踪传感器应运而生。例如，专利号为特开平7-43599号、名称为“太阳光跟踪传感器”的日本专利公开了这样一种传感器：该传感器的整个受光面上备有一根或多根带有吸光层的光纤，在太阳光采集装置中设有一不透明筒体，筒体上端有中央为孔的不透明环形盖，上述传感器设于该筒体下端与环盖内径相等的对称位置上。这种传感器感光面仅为几个受光点，而不是一个全方位受光面，必然会存在受光盲区，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。
针对以上现有技术存在的缺陷及实际应用中存在的问题，本实用新型的目的在于提出一种结构简单，经济实用的太阳光跟踪传感器。通过采用本实用新型的传感器，确保太阳灶应用装置对太阳光的高效跟踪采集。
为了达到上述目的，本实用新型的太阳光跟踪传感器包括光信号接收器和分别连接反馈处理电路的四组信号输出端，光信号接收器由四象限感光面光伏探测器、两组相交的挡光板组成，其中两组相交的挡光板立置于光伏探测器的四象限感光面上，两组相交挡光板的交线与四象限感光面光伏探测器的中心轴(z轴)基本重合，光伏探测器的四象限感光面各引出一组信号输出端。
当太阳光线与传感器Z轴线呈一夹角时，光伏探测器某一象限受到一部分阳光直接照射，而相对方向的另一象限由于受到挡光板的遮挡只能接收到散射光，结果两象限的输出信号产生差异，经反馈处理电路比较放大处理后便可控制跟踪装置，使太阳光线与传感器Z轴平行、光伏探测器各象限受到的光信号相等，从而达到跟踪太阳的目的。本实用新型结构简单，成本经济，跟踪精度较高，设计构思巧妙，实用性大大提高，具有良好推广前景。
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例一传感器结构示意图。
图2是本实用新型实施例二传感器结构示意图。
实施例一
图1中，1是装有光伏探测器的底座，2是挡光板，3是外壳，n1、n2、n3、n4均是四象限感光面光伏探测器的光电池。本实施例传感器中的光信号接收器固定在底座1上，其中的四象限感光面光伏探测器实质为一只直径为25mm的四象限光电池(实际实施时不限于此，其它四象限光敏元件阵列亦可)，它由四只参数基本一致的光电池呈90°夹角对称分布而成，一个感光面存在于一个象限，Z轴为该光电池的中心轴线。两组相交的挡光板2呈90°相交并沿四象限光电池的象限分界线立置，其交线与四象限感光面光伏探测器的中心轴--z轴重合，挡光板2的表面粘贴铝反光膜(镶贴薄玻璃镜片、抛光基材或涂覆反光涂料亦可)。光伏探测器的四象限感光面各引出一组信号输出端，分别连接反馈处理电路。整个传感器采用较高透光率的有机玻璃外壳3封装。
使用中，当太阳光线与传感器Z轴线呈一夹角时，例如太阳光线投影与+X、+Y轴方向都呈45°夹角，此时第一象限的光电池n1不仅受到一部分阳光直接照射，而且还受到另一部分经挡光板2的反射面反射后的太阳光的照射，相对方向的光电池n2由于受到挡光板2的遮挡只能接收到散射光，显然n1的输出信号大于n2的输出信号，n3、n4接收到的太阳光信号相等，光伏探测器的输出信号经反馈处理电路比较放大处理后，驱动相应电机带动主镜向相应方向运转直至n1、n2接收的光信号相等，此时挡光板未在光伏探测器上留下任何阴影，太阳光线与传感器轴线夹角为0°，主镜正对太阳，从而达到跟踪目的。同理，假如太阳光线投影与正X轴的夹角在0°到45°之间，则n1不仅受到一部分阳光直接照射，而且还受到另一部分经挡光板反射面反射后的太阳光的照射，而n2由于挡光板遮挡只能接收到太阳散射光信号，因此n1的输出信号大于n2的输出信号；同样，n4受太阳光直射面积远大于n3受太阳光直射面积，n4的输出信号大于n3的输出信号，信号经反馈处理电路比较放大处理后驱动两个电机向相应方向运转，直至n1与n2、n3与n4接收到的光信号分别相等，此时挡光板未在光伏探测器上留下任何阴影，主镜正对太阳，从而达到跟踪目的。
实施例二
该实施例与实施例一最大的区别在于挡光板与四象限光电池的象限分布线错开45°角放置，如图2所示，每个感光面被挡光板分成两部分。当太阳光线投影与正X轴的夹角在0°到45°之间时，第一象限的光电池n1不仅受到阳光直接照射，而且还受到挡光板反射光的照射，而相对方向的光电池n2则由于受到挡光板的部分遮挡接收到散射光和很少直射光，显然n1的输出信号大于n2的输出信号；同样，n4受太阳光直射面积大于n3受太阳光直射面积，n4的输出信号大于n3的输出信号，光伏探测器的输出信号经反馈处理电路比较放大处理后，驱动相应电机带动主镜向相应方向运转直到n1与n2、n3与n4接收的光信号分别相等，挡光板未在光伏探测器上留下任何阴影，此时太阳光线与传感器Z轴线夹角为0°，主镜正对太阳，达到跟踪目的。
同理，当太阳光线投影与正x轴、正y轴均成45°夹角时，第一象限的光电池n1不仅受到阳光直接照射，而且还受到挡光板反射光的照射，相对方向的光电池n2由于受到挡光板的遮挡只能接收到散射光，显然n1的输出信号大于n2的输出信号，n3、n4接收到的太阳光信号相等，光伏探测器的输出信号经反馈处理电路比较放大处理后，驱动相应电机带动主镜向相应方向运转直至n1、n2接收的光信号相等，此时挡光板未在光伏探测器上留下任何阴影，太阳光线与传感器轴线夹角为0°，主镜正对太阳，达到跟踪目的。
除以上实施例外，本实用新型还有许多其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案均落在本实用新型的保护范围中。

Claims (5)

1．一种太阳光跟踪传感器，包括光信号接收器和分别连接反馈处理电路的四组信号输出端，其特征在于：所述光信号接收器由四象限感光面光伏探测器、两组相交的挡光板组成，其中两组相交的挡光板立置于光伏探测器的四象限感光面上，两组相交挡光板的交线与四象限感光面光伏探测器的中心轴(z轴)基本重合，所述光伏探测器的四象限感光面各引出一组信号输出端。
2．一种如权利要求1所述的太阳光跟踪传感器，其特征在于：所述挡光板表面覆有光反射层。
3．一种如权利要求2所述的太阳光跟踪传感器，其特征在于：所述光反射层为粘贴反光铝膜、镶贴薄玻璃镜片、抛光基材或涂覆的反光涂料。
4．一种如权利要求1所述的太阳光跟踪传感器，其特征在于：整体采用较高透光率外壳封装。
5．一种如权利要求1所述的太阳光跟踪传感器，其特征在于：所述光伏探测器为四象限光电池或其他四象限光敏元件阵列。
CN00219971U 2000-04-13 2000-04-13 太阳光跟踪传感器 Expired - Lifetime CN2426597Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN00219971U CN2426597Y (zh) 2000-04-13 2000-04-13 太阳光跟踪传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN00219971U CN2426597Y (zh) 2000-04-13 2000-04-13 太阳光跟踪传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2426597Y true CN2426597Y (zh) 2001-04-11

Family

ID=33585090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00219971U Expired - Lifetime CN2426597Y (zh) 2000-04-13 2000-04-13 太阳光跟踪传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2426597Y (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012014236A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 Alitec S.R.L. Quadrant photodetector and related method for sun tracking
CN103034248A (zh) * 2012-12-14 2013-04-10 长安大学 复合凸透镜采光结合四象限感光器的阳光追踪探测装置
CN103277922A (zh) * 2013-06-13 2013-09-04 上海中科高等研究院 一种太阳光跟踪传感器
CN102147246B (zh) * 2010-02-05 2013-09-11 韩广军 一种太阳光跟踪传感装置
CN103575385A (zh) * 2012-07-25 2014-02-12 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种太阳光四方位光线测量传感器
CN104375514A (zh) * 2014-09-30 2015-02-25 于银龙 双轴太阳能自动跟踪发电装置及其传感探头
CN104482491A (zh) * 2014-12-23 2015-04-01 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种自动追踪光强的太阳能路灯及其***
CN106595646A (zh) * 2017-01-04 2017-04-26 北京航空航天大学 一种光斑检测模块及基于光斑检测的激光定位***
CN106873643A (zh) * 2017-04-06 2017-06-20 江苏大学 一种用于太阳跟踪的光纤式光电传感器
CN107153426A (zh) * 2017-05-26 2017-09-12 江苏大学 一种基于光纤导光的太阳跟踪传感器
CN109639226A (zh) * 2018-12-28 2019-04-16 辽宁立洲科技有限公司 一种太阳能发电设备的电力驱动车充电桩
CN113515145A (zh) * 2021-04-06 2021-10-19 南京理工大学 一种光伏发电***双轴太阳跟踪***及其控制方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102147246B (zh) * 2010-02-05 2013-09-11 韩广军 一种太阳光跟踪传感装置
WO2012014236A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 Alitec S.R.L. Quadrant photodetector and related method for sun tracking
CN103575385A (zh) * 2012-07-25 2014-02-12 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种太阳光四方位光线测量传感器
CN103034248A (zh) * 2012-12-14 2013-04-10 长安大学 复合凸透镜采光结合四象限感光器的阳光追踪探测装置
CN103034248B (zh) * 2012-12-14 2015-04-15 长安大学 复合凸透镜采光结合四象限感光器的阳光追踪探测装置
CN103277922A (zh) * 2013-06-13 2013-09-04 上海中科高等研究院 一种太阳光跟踪传感器
CN104375514A (zh) * 2014-09-30 2015-02-25 于银龙 双轴太阳能自动跟踪发电装置及其传感探头
CN104482491A (zh) * 2014-12-23 2015-04-01 上海斐讯数据通信技术有限公司 一种自动追踪光强的太阳能路灯及其***
CN106595646A (zh) * 2017-01-04 2017-04-26 北京航空航天大学 一种光斑检测模块及基于光斑检测的激光定位***
CN106595646B (zh) * 2017-01-04 2019-10-18 北京航空航天大学 一种光斑检测模块及基于光斑检测的激光定位***
CN106873643A (zh) * 2017-04-06 2017-06-20 江苏大学 一种用于太阳跟踪的光纤式光电传感器
CN106873643B (zh) * 2017-04-06 2020-07-31 江苏大学 一种用于太阳跟踪的光纤式光电传感器
CN107153426A (zh) * 2017-05-26 2017-09-12 江苏大学 一种基于光纤导光的太阳跟踪传感器
CN107153426B (zh) * 2017-05-26 2020-06-26 江苏大学 一种基于光纤导光的太阳跟踪传感器
CN109639226A (zh) * 2018-12-28 2019-04-16 辽宁立洲科技有限公司 一种太阳能发电设备的电力驱动车充电桩
CN113515145A (zh) * 2021-04-06 2021-10-19 南京理工大学 一种光伏发电***双轴太阳跟踪***及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8039731B2 (en) Photovoltaic concentrator for solar energy system
CN2426597Y (zh) 太阳光跟踪传感器
CN101251641B (zh) 透射式太阳能聚光器
CN101561684B (zh) 光伏发电定日自动跟踪控制***
CN100413095C (zh) 立体多层次光伏发电聚光器
CN201203037Y (zh) 一种太阳能光源自动跟踪装置
CN101470258A (zh) 太阳能万向高效采集器
CN2884538Y (zh) 太阳能电池反光型高效收集装置
CN1135340C (zh) 太阳光跟踪传感器及其太阳灶应用装置
CN101237195A (zh) 一种光叠加式太阳能供电装置
CN201408367Y (zh) 定日跟踪探头
CN103591703A (zh) 一种太阳能聚集***
CN201029095Y (zh) 集光型光伏电池组件
CN201467026U (zh) 定日自动跟踪光伏发电***
CN203384874U (zh) 一种太阳光跟踪照明装置
CN201975399U (zh) 一种可用作建筑物外墙的太阳能发电装置
CN101923353B (zh) 双光电传感器联合控制太阳跟踪方法及其装置
CN202307979U (zh) 光电转换装置
CN209982428U (zh) 一种多面折射的新型太阳能光伏板
CN209371116U (zh) 一种室内补光装置
CN203118979U (zh) 一种双面聚能光电池
CN103453434B (zh) 一种太阳光跟踪照明装置
CN2697527Y (zh) 自动跟踪太阳装置
CN201467027U (zh) 光伏发电定日自动跟踪控制***
CN2901583Y (zh) 集光型太阳能电池

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
AV01 Patent right actively abandoned
AV01 Patent right actively abandoned
C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned