[发明专利]一种基于时控的单轴跟踪装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于时控的单轴跟踪装置。

背景技术

目前传统的跟踪太阳光系统(一般是用单支柱式，但也有采用园盘式的)是采用光感应系统。光感应系统在有云彩时，因不停寻找光源造成用电量大。而云彩离开时，需时间调准跟踪，不仅影响设备的发电量，而且增加了工作过程中的耗电量。本发明：一种基于时控的单轴跟踪装置采用自动跟踪太阳光的方法，通过按照准确的时间控制每20分钟旋转5度，通过51单片机将控制信号通过驱动器发送给步进电机驱动转轴自旋，从而调整太阳能光伏板的角度，使太阳光基本垂直照射在太阳能光伏板上。传统跟踪是靠光感应系统，设备运营成本高，或者固定安装太阳能光伏板，而本发明采用按照时间控制跟踪太阳光时控装置驱动，有效降低了运营成本，而且大大提高了太阳能利用率。此系统按照准确的时空每20分钟转5度进行跟踪，此系统充分利用了太阳运转的实时规律性，不受外界天气和云层的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于时控的单轴跟踪装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于时控的单轴跟踪装置，包括AT89C52单片机，AT89C52单片机接有编码器，AT89C52单片机的输出端将产生的脉冲信号通过电平转换隔离驱动电路控制步进电机，所述步进电机连接所述编码器，所述编码器读取步进电机的转动脉冲数，并与AT89C52单片机发送的的脉冲数比较，所述步进电机通过减速机驱动太阳能光伏板的蜗杆和转轴，改变太阳能光伏板的角度。

附图说明

附图为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如附图，本发明提供一种基于时控的单轴跟踪装置，包括AT89C52单片机，AT89C52单片机接有编码器，AT89C52单片机的输出端将产生的脉冲信号通过电平转换隔离驱动电路控制步进电机，所述步进电机连接所述编码器，所述编码器读取步进电机的转动脉冲数，并与AT89C52单片机发送的的脉冲数比较，所述步进电机通过减速机驱动太阳能光伏板的蜗杆和转轴，改变太阳能光伏板的角度。

本发明通过51单片机控制按设定时间旋转角度自动转动跟踪太阳光的驱动的方法可以在保证系统精度和可靠性的前提下很好的解决传统受天气和云影响而耗能的，根据资料显示，同样的太阳能光伏板，本发明的设计可以比固定放置太阳能光伏板的传统设计多发电20％～30％。

其中，步进电机的运转的速度由驱动脉冲的频率决定的，它的转动角度有所发的脉冲个数决定。脉冲信号由单片机AT89C52芯片产生，通过驱动将脉冲信号传给步进电机，51单片机控制系统按照准确的时序程序每二十分钟旋转五度，将其转换成步进电机的步进信号将信号通过驱动器输出控制信号给步进电机；上述步进电机通过减速机驱动蜗杆做脉冲式运动；上述蜗杆带动蜗轮，从而将动力传给转轴，驱动转轴旋转一定角度，改变太阳能光伏板的角度；上述行程开关以及止挡块用来控制装置的出示及终止状态。。

本发明按照一天太阳东升西落，即24小时内太阳运动360°，设置每次驱动转轴旋转5°，根据研究表明，对于硅太阳能光伏板，5°以内的太阳光照角度，其发电量基本不变。经过一天的自动跟踪，当止挡块随着蜗轮转动到达行程开关右侧时，蜗轮自动回转，使止挡块回到行程开关左侧，装置回复初始状态，准备下一次工作，如此往复。该装置以20分钟为周期提供驱动信号，改变太阳能光伏板的角度，使入射太阳光与太阳能光伏板法线方向保持在5°的夹角内。

由于光感应系统在有云彩时，因不停寻找光源造成用电量大。而云彩离开时，需时间调准跟踪，影响发电量同时增加耗电量，成本高；而一般的太阳能发电装置固定安装太阳能光伏板，发电效率低。该太阳光跟踪时控装置针对以上问题，通过自动跟踪太阳光时控驱动的方法很好的克服了光感应系统高耗电量，高成本以及固定安装太阳能光伏板发电效率低的弊端。不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发

明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。