[发明专利]一种智能太阳追踪定位传感系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳追踪系统，具体是一种驱动太阳能利用装置对正太阳的太阳追踪定位控制装置，属于太阳能利用领域，及太阳能发电领域。

背景技术

现代国家社会的发展越来越依赖于能源的开发与利用，而传统的能源---煤炭、石油、天然气在可预见的时间里将被开采枯竭，同时传统能源使用带来的严重的环境污染。因此，加快改变能源结构是现代社会最重要的问题，而太阳能做为最直接最环保得绿色能源正在被认同，并广泛的被应用。如何更高效得利用太阳能，除了使用高光电转换效率的材料外，能否实时正面捕捉太阳能量也是提高接收效率的重要手段。

在已有的太阳能自动跟踪方案中，主要是光电跟踪、定时跟踪。光电跟踪方案主要是利用排列在不同方向光敏元件阵列，比较太阳未正射时失不同方向光电信号差异来进行跟踪控制。该方案的特点是结构设计简单，反应灵敏，定位精确。但是这样设计方法在要求高精度对准时，光敏元件阵列的面积势必要用很大，这样才来保证光电流差别能被探测出来，缺点是表面面积大，占用有限发电空间；需要在设备上进行布线，在较大体积发电设备或较多的发电设备集群上使用不方便。同时因为传感器的接收面积增大后，容易附着异物或偶然出现的阴影，导致传感器误判，影响精度与浪费效率。

定时跟踪原理是利用太阳的方位角、高度角与时间的关系，程控系统跟踪太阳。采用步进系统，精确计算太阳每单位时间内的转动角度。该方案的特点是结构简单，主要依赖程序，只需要一个主控系统，就可以支持多台设备工作。但是缺点也是很突出，理想的太阳轨迹是假设地面的环境条件是均匀的，但不同地区的地势高低、空气密度温度不一致和系统设备结构因素的累加误差，都会导致程控系统安装的精确定位。这样的太阳追踪系统一般使用电脑控制，依赖于事先设定的参数，成本高昂，兼容性差并且控制并不灵敏。

发明内容

本发明针对以上问题，提出一种灵敏的太阳追踪系统。该系统是不需要事先设定任何参数的，灵敏的，能够在未知的环境中即时调整太阳能利用装置使其对正太阳的。

本发明是采用如下技术方案实现：

本发明的智能太阳追踪定位传感系统，包括：

太阳定位光电传感器，被配置为接受太阳光照，并比较判断出太阳的方位信号，并将信号输出连接至无线收发电路；

主控制电路，通过无线收发电路接收太阳定位光电传感器发送的无线信号，利用内嵌控制软体对信号进行计算处理，输出电机控制信号，并通过无线收发电路将控制信号传至电机驱动电路；

无线收发电路，被配置为两个或两个以上无线收发电路之间的通信，可以形成主控电路与单节点光电传感器的通信，也可以与多个节点形成网络拓扑，实现多节点通信；

电机驱动电路，被配置为驱动电机传动装置，带动太阳能利用装置跟随太阳转动，连接无线收发电路与电机。

进一步的，所述的太阳定位光电传感器包括：

外壳，提供所述的太阳定位光电传感器的机械壳体；

光敏传感器组，设置于所述的外壳内。

更进一步的，所述的光敏传感器组是1个光敏元件。所述的光敏传感器组是2个光敏元件。

进一步的，所述的无线收发电路是2.4GHz无线发射器、1GHz无线发射器、935MHz无线发射器、蓝牙无线发射器、FM无线发射器或红外无线发射器。

本发明采用如上技术方案，具有以下优点：

1.通过转动，实现单个或双个光敏元件替代3个以上光敏元件，不仅是节省成本，最重要的是避免了因光敏元件性能不一致导致的精度降低。

2.信号经过编码后，通过无线收发电路发送至主控系统。使用了无线装置，避免了设备安装时复杂的布线与线路的维护。同时改善安装的简便度。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的系统框图；

图2是本发明的第二实施例的系统框图。

具体实施方式

现结合附图说明和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示的第一实施方式，主控端由主控制电路、太阳定位传感器、其它传感器(如环境光亮传感器、风速传感器等)、无线收发电路组成。该主控端主要执行以下功能：

i.主控制电路接收太阳能定位传感器信号及其它环境传感器信号。

ii.主控制电路比较传感信号，结合时控软件计算出最佳动作控制信号。

iii.控制信号通过无线收发电路发射。

终端由电机驱动电路、无线收发电路组成。该终端主要执行以下功能：

i.接收主控端传输至的控制信号。