[发明专利]光线自动跟踪装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电系统领域，特别是涉及一种光线自动跟踪装置，依据地理位置信息、当地时间值和可见光投影对可见光源位置进行追踪定位，获取相应位置信息。

背景技术

随着人类工业社会的不断发展与进步，能源消耗在不断加剧，人类对能源的依赖也越来越大，目前能源问题已经成为一个亟待解决的世界性问题。在能源供需矛盾日益突出的今天，太阳能作为一种清洁无污染的可再生能源，被广泛用于光伏发电产业。然而现有的光伏发电系统一般是将太阳能电池组件定向安装，即太阳能电池板不能保持始终正对太阳，故太阳能电池板不能充分的吸收太阳光并发挥太阳能电池的发电能力。实验表明：太阳的跟踪与非跟踪，能量的接收率相差35％，所以智能跟踪太阳装置的设计是解决太阳能利用率低的一个重要途径。此装置可大大提高光伏组件的日平均发电量，并在提高太阳能发电设备利用效率的同时降低发电成本。

发明内容

为克服上述已有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种光线自动跟踪装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种光线自动跟踪装置，包括高度调节机构、若干个光敏传感器、运算放大器、模数转换器和单片机，

其中所述的高度调节机构包括固定底座和壳体，所述固定底座是一块开有光敏传感器安装孔的底板；所述的壳体上有一个透光孔，该透光孔上安装有凸透镜，保证所述固定底座正中的光敏传感器与壳体上的凸透镜正对，

所述的光敏传感器产生的光电流，转换成电压信号后通过运算放大电路放大，然后经模数转换器，转换成数字信号后传给单片机。

所述的光线自动跟踪装置，包括风力传感器，用于感知外界环境的风力强度。

所述的光线自动跟踪装置，还包括参照光敏传感器和时钟芯片，用于判断白昼和天气阴晴情况。

所述的固定底座上刻有刻度尺。

所述的光线自动跟踪装置，还包括数码管，用于显示各通道的电压值和计算得到的光线角度。

与现有技术相比，本发明的有益效果可以是：

本发明具有造价低廉，性能优，精度高，适用性强等特点，同时本装置不但适用于太阳轨迹跟踪定位，也适用于其他发光物体轨迹跟踪定位。

附图说明

图1是本发明光线自动跟踪装置的透视图。

图2a是本发明光线自动跟踪装置的示意图。

图2b是本发明光线自动跟踪装置的底部示意图。

图3是本发明光线自动跟踪装置的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

请参阅图3。本发明光线自动跟踪装置是一种太阳轨迹跟踪定位装置，此装置主要通过把特殊环境处理的光敏传感器阵列获取的光强信号转变成电信号，再由比较所得电压信号，确定光线与太阳能电池架板夹角，再将计算所得角度信息传递到单片机，由单片机会发出偏角信号驱动对应电机进行调整，直至阳光垂直照射在传感器底板平面上。

请参阅图1和图2a、图2b。本发明装置主要由高度调节机构、光敏传感器、运算放大器、模数转换器、单片机、风力传感器、时钟芯片、数码管等部分组成。

高度调节机构由光敏传感器的固定底座2和高度调节机构的壳体1两大主要部分组成，其中固定底座是一块开有光敏传感器安装孔的底板，光敏传感器6按照光敏传感器固定底板上的孔排列方式进行安装，然后再把光敏传感器的信号通过排线连接到单片机电路板上。高度调节机构的壳体上有一个和光敏传感器直径相近的透光孔，孔上安装有凸透镜3，太阳光通过这个孔上的凸透镜进入到高度调节机构内，照射到底板光敏传感器上。在高度调节机构壳体的内壁上有螺纹，光敏传感器固定底座的外壁上也有螺纹，通过旋转高度调节机构可以调节透光孔与固定板上光敏传感器的距离及光斑的大小，从而达到调节传感器最大视角的效果，为了便于测量，光敏传感器固定底座上刻有刻度尺4。

光敏传感器按照光敏传感器固定底座上的光敏传感器安装孔排列顺序进行安装，其中必须保证正中的光敏传感器与高度调节机构壳体上的凸透镜安装孔正对，待光敏传感器固定后，转动高度调节机构壳体，然后把高度调节机构通过光敏传感器固定底座上的螺纹孔连接到底板上并焊接好光敏传感器。再在底板上与高度调节机构中心水平不远距离处安装参照用的光敏传感器。其他电子零部件按照电路图的依次焊接在电路板上。在安装的过程中必须保证底板平面与太阳能电池板水平。