[实用新型]基于GPS的太阳能自动跟踪系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用，尤其是涉及一种基于GPS的太阳能自动跟踪系统，用于太阳能的高效采集和利用。 

背景技术

太阳能作为一种清洁无污染的能源，取之不尽、用之不竭。它既是近期急需的能源补充，又是未来能源结构的基础。太阳每秒释放的能量大约是16×1023KW，每天到达地球表面的辐射能量相当于数万亿桶石油燃烧的能量，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤约为1.892×1019亿吨，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。 

目前多数太阳能聚能器是固定的，但由于太阳能资源自身存在一些特点，太阳光的密度低、照射时间间歇、空间分布不断变化等，光照方向和强度是随着时间不断变化的，这就使太阳能资源没有得到充分的利用，要想在有限时间、有限的使用面积内获取更多的太阳光投入辐射，达到对太阳能的最大吸收状态，进而提高太阳能的利用效率，就要使用跟踪太阳技术，对太阳的跟踪与非跟踪，能量的接收率相差30％至40％，可见，进行跟踪是十分必要的，现在国内外的太阳能高温储能利用技术都是使用计算机控制跟踪技术，计算机控制在中小设备中加大了成本投资，跟踪设备能源消耗大，不利于推广普及，一般常用的还有，光电跟踪和根据视日运动轨迹跟踪，但达不到计算机跟踪设备的技术性能。 

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型提供一种基于GPS的太阳能自动跟踪系统，其特征在于：包括GPS定位系统、单片机控制电路、机械执行机构，单片机控制电路分别控制GPS定位系统和机械执行机构，所述机械执行机构包括垂直运动机构及水平运动机构，垂直运动机构及水平运动机构安装在运动箱体上。 

优选的，所述运动箱体安装在支架上，运动箱体上设有托架连杆，托架连 杆连接托架。 

优选的，所述垂直运动机构包括电机，电机连接上下摆动蜗轮蜗杆传动副；水平运动机构包括电机，电机连接水平旋转蜗轮蜗杆传动副。 

优选的，所述支架上设有数控箱体，单片机控制电路及GPS定位系统安装在数控箱体内。 

优选的，所述电机为步进电机。 

本实用新型可利用GPS定位系统对太阳进行跟踪，在实时性和精确性方面都满足太阳跟踪的需求，且性价比高，装置简单，易于实现全天候跟踪作业，不受阴天黑夜，起雾刮风、下雨、下雪等气候的影响。 

附图说明：

图1是本实用新型具体实施例的结构示意图； 

图2是本实用新型具体实施例的结构示意图； 

图3是本实用新型具体实施例的控制关系简图； 

图中：1-上下摆动蜗轮蜗杆传动副、2-步进电机、3-运动箱体、4-数控箱体、5-托架连杆、6-托架、7-水平旋转蜗轮蜗杆传动副、8-支架。 

具体实施方式：

结合附图，下面对本实用新型作进一步描述。 

一种基于GPS的太阳能自动跟踪系统，其特征在于：包括GPS定位系统、单片机控制电路、机械执行机构，单片机控制电路分别控制GPS定位系统和机械执行机构，所述机械执行机构包括垂直运动机构及水平运动机构，垂直运动机构及水平运动机构安装在运动箱体3上。 

所述运动箱体3安装在支架8上，运动箱体3上设有托架连杆5，托架连杆5连接托架6。所述垂直运动机构包括步进电机2，步进电机2连接上下摆动蜗轮蜗杆传动副1；水平运动机构包括步进电机2，步进电机2连接水平旋转蜗轮蜗杆传动副7。所述支架8上设有数控箱体4，单片机控制电路及GPS定位系统安装在数控箱体4内。 

通过GPS定位系统跟踪太阳，由单片机控制电路控制步进电机2带动运动箱体3做水平旋转和托架连杆5做上下摆动，使得可以任意控制托架6的三维 运动，托架6上可安装太阳能板，使太阳能板实时保持太阳能最大接收面积。 

通过将二个蜗轮蜗杆传动副安装在同一个运动箱体3内，简化了传动系统和机构，降低了使用能耗，大幅度的降低了制造成本，提高了传动精度，利于室外防潮和传动润滑的密封性，提高了使用寿命。 

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，显然，本实用新型不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。