[实用新型]太阳能聚能罩光学采集自动跟踪系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能发电机辅助系统，更具体的说，本实用新型主要涉及一种太阳能聚能罩光学采集自动跟踪系统。

背景技术

太阳能发电机为一种可将太阳光热能直接或间接转化为电能的一种环保发电装置，现有太阳能发电机的主要原理是通过太阳光直接照在太阳能电池板上产生电能，而此类发电机较为重要的一个特性是需根据不同时间太阳光照射的角度进行跟踪，以确保能获得太阳光的最大能效。目前，国内已研制出一种用于碟式太阳能聚能器的太阳自动跟踪系统，是用高精度的PSD（该缩写的英文全称为PositionSensitiveDetector，即位置敏感探测器）传感器来获取太阳的入射方位指向位置，通过32位的嵌入式ARM7微控制器S3C44B0X实现开闭环结合的控制算法来控制步进电机带动高精度机械转台转动，从而使得聚能器指向太阳入射方向，系统实现了对太阳的全自动跟踪，该结构选用了某科技公司生产的二维面型PSD作为光电位置探测器来获取太阳的入射方位信息。设计编程方位信息与硬件驱动的计算方法，使跟踪器跟随太阳光的入射方向带动聚能罩朝相应的方向转动，达到了提高太阳能的利用效率。但是前述高精度的PSD的价格较高，进而使得应用此类太阳光自动跟踪系统的发电机的生产成本也大大提高，限制了太阳能发电机的大规模推广应用。并且现有的太阳能发电机中基本全部都将能量转换装置直接置于聚能罩的上方或下侧，由跟踪系统中的执行机构带动其整体旋转跟踪，无形中也大大增加了跟踪执行机构的载荷强度，导致其额定功率增加。因此基于前述问题，有必要针对应用于太阳能发电机中的自动光学跟踪系统做进一步的改进。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于解决上述不足，提供一种太阳能聚能罩光学采集自动跟踪系统及其实现方法，以期望解决现有技术中太阳能发电系统的自动跟踪系统生产成本较高，跟踪执行机构载荷较高等技术问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型一方面提供了一种太阳能聚能罩光学采集自动跟踪系统，包括光信号采集装置、微处理器、跟踪位移执行机构以及执行机构传感装置；

所述光信号采集装置通过光电转换模块接入微处理器，所述的光电转换模块用于将光信号转换为地址信号；

所述微处理器还接入第一数据存储装置，所述第一数据存储装置中用于存储跟踪位移执行机构的预设方位位移量数据；且所述微处理器还通过译码装置接入跟踪位移执行机构；

所述微处理器通过第二数据存储装置接入执行机构传感装置，所述第二数据存储装置用于存储来自于执行机构传感装置采集到的跟踪位移执行机构位移量数据；

所述的微处理器用于调用并根据来自于光电转换模块的地址信号，从第一数据存储装置中调用对应的方位位移量数据，并获取第二数据存储装置中跟踪位移执行机构的即时位移量数据，并通过运算将二者的差值位移量通过译码装置选中芯片端口后输出至跟踪位移执行机构。

作为优选，进一步的技术方案是：所述的光信号采集装置为表面呈球面状的光接收器，且光接收器的球面上设有多个沿其经纬向排列的采光孔，且采光孔的底部固定有光纤，所述光纤接入光电转换模块。

更进一步的技术方案是：所述的光电转换模块中至少包括光电信号转换电路、地址寄存器与地址锁存器，所述光电信号转换电路用于将来自于采光孔底部光纤的光信号转换为地址信号，并通过数据总线输出至地址寄存器暂存后再传输至地址锁存器以供微处理器调用。

更进一步的技术方案是：所述采光孔底部的光纤均为1至12根，且每个采光孔底部的光纤均分别通过光电信号转换电路接入地址寄存器，并由光电信号转换电路将其光信号转换各不相同的地址信号。

更进一步的技术方案是：所述的跟踪位移执行机构为三轴并联机构与至少两个伺服电机，且伺服电机分别安装在三轴并联机构的轴上，用于按照译码装置选中并输入的差值位移量带动三轴并联机构运动；所述执行机构传感装置是位移传感器，且位移传感器也分别安装在三轴并联机构的轴上，用于采集三轴并联机构的位移量数据并传输至第二数据存储装置。

更进一步的技术方案是：所述的第二数据存储装置中至少包括数据寄存器与数据锁存器，其中数据寄存器接入执行机构传感装置，将跟踪位移执行机构的位移量数据暂存后传输至数据锁存器以供微处理器调用。

更进一步的技术方案是：所述的微处理器还直接与跟踪位移执行机构相连接，用于在译码装置选中芯片端口并将差值位移量输出至跟踪位移执行机构之前，向跟踪位移执行机构发出接收信号打开其数据接收的芯片端口。

更进一步的技术方案是：所述的光信号采集装置安装在太阳能聚能罩的中心处。