[实用新型]全天候太阳智能跟踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及跟踪技术，特别是涉及一种全天候太阳智能跟踪系统。

背景技术

太阳能作为一种新兴的绿色能源有着石化能源无法比拟的优越性，但辐射到地面的阳光受到气候、纬度、经度等自然条件的影响，存在着间歇性、光照方向、光照强度随时间不断变化的问题。为充分利用太阳能，实施太阳跟踪。目前，太阳跟踪方式主要有两种：一种是光电跟踪，另一种是根据视日运动轨迹跟踪。光电跟踪是光电传感器根据入射光线的强弱变化调整采光板角度，实现太阳跟踪。光电跟踪灵敏度高，但易受外界干扰，跟踪精度和可靠性均比较低。视日运动轨迹跟踪是根据太阳运行规律获得的一天内各时刻的太阳高度和太阳方位角调整采光板角度，实现太阳跟踪。视日运动轨迹跟踪抗干扰性强，可靠性较高，但受获取太阳高度和太阳方位角过程中的误差影响以及跟踪装置精密程度的影响，跟踪精度较低。

由此可见，现有技术中，太阳跟踪存在精度低，可靠性差等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可靠性好、精度高的全天候太阳智能跟踪系统。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种全天候太阳智能跟踪系统，包括光电检测模块、实时时钟、控制器、驱动与执行机构、太阳能电池板；其中，

光电检测模块，用于将从外界接收的水平方向的第一感光强度、第二感光强度及垂直方向的第三感光强度、第四感光强度依次转化为第一电压、第二电压、第三电压、第四电压，并将第一电压、第二电压、第三电压、第四电压发送至控制器。

实时时钟，用于向控制器提供实时日历时间信息。

控制器，用于存储预设切换电压阈值；对来自光电检测模块的第一电压、第二电压、第三电压、第四电压进行模/数转换，并存储转换后的第一电压、第二电压、第三电压、第四电压；当转换后的第一电压、第二电压、第三电压、第四电压均小于切换电压阈值时，根据来自实时时钟的实时日历时间信息确定的太阳计算位置和角度传感器发送的比较误差，生成第一操作指令，并将第一操作指令发送至驱动与执行机构和角度传感器；当转换后的第一电压与第二电压均大于切换电压阈值或第三电压与第四电压均大于切换电压阈值时，对第一电压与第二电压、第三电压与第四电压进行比较，当第一电压与第二电压差值不等于零或第三电压与第四电压差值不等于零时，根据角度传感器发送的比较误差生成第二操作指令，并将第二操作指令发送至驱动与执行机构和角度传感器；还用于存储第一操作指令、第二操作指令、太阳能电池板发送的太阳实时位置与转动信息。

驱动与执行机构，用于根据控制器发送的第一操作指令或第二操作指令，驱动水平电机或垂直电机转动，并将转动指令发送至太阳能电池板。

太阳能电池板，用于根据驱动与执行机构发送的转动指令，所述太阳能电池板转动以实时跟踪太阳，得到太阳实时位置与转动信息，并将太阳能转化为电能；同时，向控制器发送太阳实时位置与转动信息。

角度传感器，用于对来自控制器的第一操作指令或第二操作指令与来自所述太阳能电池板的转动信息进行比较，并将比较误差发送至控制器。

综上所述，本实用新型采用灵敏度较高的光电跟踪和精确度较高的视日运动轨迹跟踪相结合的互补跟踪方式，当外界环境的光照强度小于切换电压阈值时，采用视日运动轨迹跟踪方式跟踪太阳；当外界环境的光照强度大于切换电压阈值时，采用跟踪光电跟踪方式跟踪太阳，在各种环境条件下实现了全天候太阳跟踪；同时，采用角度传感器采集水平步进电机、垂直步进电机的转动角度与太阳能电池板的转动角度之间的转动误差，并由控制器对误差进行调整。本实用信息所述全天候太阳智能跟踪系统既可最大限度地避免外界的干扰，又可修正太阳能电池板的转动误差，所以，本实用新型所述全天候太阳智能跟踪系统具有较强的可靠性和跟踪精度。

附图说明

图1是本实用新型所述全天候太阳智能跟踪系统的第一种组成结构示意图。

图2是本实用新型所述光电检测模块的组成结构示意图。

图3是本实用新型所述全天候太阳智能跟踪系统的第二种组成结构示意图。

图4是本实用新型所述全天候太阳智能跟踪系统的第三种组成结构示意图。

图5是本实用新型所述控制器的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步地详细描述。