[发明专利]一种太阳光方位跟踪装置的设计

说明书

技术领域

本发明属于新能源应用技术领域，涉及一种太阳光方位跟踪装置，特别适用于，该装置具备成本低廉、检测方便、跟踪稳定的优点。 

背景技术

太阳能作为一种新型的可再生能源，越来越受到人们的重视，针对太阳能的应用也随着科技的发展不断的增多，许多应用太阳能的装置已经投入使用，应用到了日常生活中，如太阳能热水器、电饭锅、太阳能路灯等。 

现代科技的发展，使太阳能的应用越来越普遍，尤其是太阳能电池板的大规模使用，使对太阳能的应用变得更加方便。 

但是一天从早到晚，太阳的位置一直在变化着，而现有的太阳能吸收装置一般是固定的，这就存在一个问题：一天之中只有很小的一段时间太阳能吸收装置获得了最大的功率。在更多的时候，太阳能接收装置处于被遮挡或者太阳光斜射的情况，这对于太阳能的吸收式非常不利的。 

针对这些固定的装置在一天之中没有办法完全接收太阳能的情况，本发明一种太阳光方位跟踪装置，可以实时监测到当前太阳光的方位，通过舵机的旋转调整，可以使跟踪云台始终垂直于太阳光的方向，使太阳能的接收始终处于最大功率，具备成本低廉、检测方便、跟踪稳定的优点。 

发明内容

本发明的目的在于设计一种太阳光方位跟踪装置，可以实时跟踪太阳光的方向，本发明具备成本低廉、检测方便、跟踪稳定的优点。 

本发明的技术方案是：一种太阳光方位跟踪装置，其特征在于包括：固定支架、纵向舵机、横向舵机、跟踪云台、测光器；其中，纵向舵机固定在固定支架上，横向舵机下端的固定连接杆铰接在纵向舵机上端；跟踪云台固定连接在横向舵机顶端；测光器固定连接在跟踪云台上。 

所述的测光器由四个光敏电阻和一个遮光头构成，其中光敏电阻与构成一组，串联接入电路的电源与地中，连接点接入单片机AD1；光敏电阻与光敏电阻构成一组，串联接入电路的电源与地中，连接点接入单片机AD2。 

所述的四个光敏电阻暗光阻值相同。 

本发明的工作原理是：四个光敏电阻的连接方式如图2（b），由于四个光敏电阻经过拣选，暗光阻值大致相同，所以在暗光条件下，AD1与AD2所测量得到的电压均约为1/2的VCC；测光器的结构如图2（a），当太阳光斜射在测光器上时，由于遮光头的存在，直射背面的光敏电阻必然被遮挡，所以相对的光敏电阻呈现出不同的电阻值，打破了原先的平衡状态，使AD的测量电压远偏离1/2的VCC，从而控制器可以知道此时跟踪云台偏离太阳光直射方向，通过内部PID算法，调整云台方向；当且仅当测光器与太阳光直射方向垂直时，测光器才能回到平衡状态，从而实现对太阳光方位的跟踪。 

附图说明

下面结合实施图对本发明作进一步的说明： 

图1是本发明一种太阳光方位跟踪装置的示意图；

图2（a）是本发明一种太阳光方位跟踪装置的测光器的安装结构图；

图2（b）是本发明一种太阳光方位跟踪装置的测光器的电路图；

图1中：1、固定支架；2、纵向舵机；3、横向舵机；4、跟踪云台；5、测光器；

图2中：501、光敏电阻；502、光敏电阻；503、光敏电阻；504、光敏电阻；505、遮光头。

具体实施方式

如图1所示，是本发明一种太阳光方位跟踪装置的示意图，一种太阳光方位跟踪装置，其特征在于包括：固定支架1、纵向舵机2、横向舵机3、跟踪云台4、测光器5；其中，纵向舵机2固定在固定支架1上，横向舵机3下端的固定连接杆铰接在纵向舵机2上端；跟踪云台4固定连接在横向舵机3顶端；测光器5固定连接在跟踪云台4上。可以实现跟踪云台4可以转向空间中任意方位。 

测光器5的安装结构图如图2（a）所示，其电路图如图2（b）所示，由四个光敏电阻501、502、503、504和一个遮光头505构成，其中光敏电阻501与502构成一组，串联接入电路的电源与地中，连接点接入单片机AD1；光敏电阻503与504构成一组，串联接入电路的电源与地中，连接点接入单片机AD2；四个光敏电阻501、502、503、504通过拣选得到，暗光阻值大致相同。 

安装时，首先将固定支架1固定好，由于本装置可以跟踪太阳光方位，固将其固定在接收太阳光照射时间最长的地方，比如空旷地带或者高层楼房顶部。固定支架1固定后，整个装置即固定。