[实用新型]一种用于光伏发电的自动追光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种用于光伏发电的自动追光器。

背景技术

目前，太阳能作为一种清洁能源而广受欢迎，其使用已经相当普遍。自动追光装置的使用提高了太阳能的利用率、增加了光伏发电的发电量，但现有自动追光装置还存在着一些局限性。

首先，现有追光装置多采用外接电源的方式为驱动装置供电，以驱动光伏板旋转。这种方法不得不引入市电或蓄电池等作为电源，增加了施工现场布线难度、提高了成本还会带来诸多不便。

再者，现有追光装置的控制装置多基于理论模型，将太阳高度角及方位角数据提前写入单片机、PLC或PC软件中，采用定时或连续逼近方式实现追踪。如果天气不会变化，每天都是晴天这种控制方法尚可，但现实情况是：天气无时无刻不在变化，任何数学模型都难以准确描述。因此固定程式控制器并不能用于实际，更不用说没有电子控制器而采用桥式电源，平衡驱动方案了。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种旋转角度开环控制、依靠姿态反馈实现光伏板自动追光功能的用于光伏发电的自动追光器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于光伏发电的自动追光器，包括感光盒、自动控制装置和驱动装置，所述感光盒连接至自动控制装置，所述自动控制装置连接至驱动装置。

本实用新型的有益效果是：充分利用数字电路高性能、低能耗的特点，将模拟信号直接变换成数字信号而不需要模数转换。整机没有使用其他电源，直接从光伏板上取电，自给自用。此外，本实用新型并不检测光伏板所处的绝对位置(或绝对旋转角度)，而是通过比较所述遮光板两侧的光线强度，确定光伏板相对太阳光的角度，从而通过驱动装置调整光伏板，使其始终保持在与太阳光线垂直的位置；本实用新型还通过水银开关检测光伏板的实时姿态，所述姿态是指光伏板相对地面的位置关系，所述姿态共有四种，即水平、左倾、右倾和垂直。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述所述感光盒包括遮光板和追踪电路，所述遮光板设置在追踪电路电路上。

采用上述进一步方案的有益效果是，所述感光盒包括遮光板和追踪电路，所述追踪电路通过比较所述遮光板两侧的光线强度，从而获取光伏板相对太阳光的位置信息，阳光直射时，两个光敏电阻处于同样的光强下，它们的内阻会同步变化，因而中间电位点电压保持不变；太阳从一个方向斜射时，光伏板与对太阳光呈一定夹角，由于遮光板的作用，两个光敏电阻只有一个被太阳照射，其内阻变小，而另外一个处在挡光板的阴影之中，其内阻变大。则中间点电位产生偏离；没阳光照射或阴天时，其原理与阳光直射时相同。后级电路只要基于供电50％电位点对称处理，就可以得到有效信号。

进一步，所述追踪电路包括：输入电路、缓冲电路和对称比较电路；

所述输入电路包括对称地设置在所述遮光板两侧的两个阻值相等的光敏电阻U1、U2和两个阻值相等的电阻R8、R9，所述两个光敏电阻U1、U2与两个电阻R9、R8顺次连接成回路，所述光敏电阻U1与U2的公共端a连接至第二放大器U2B的同相输入端，所述电阻R8与R9的公共端b连接至第一放大器U2A的同相输入端，所述光敏电阻U1与电阻R8的公共端和所述光敏电阻U2和电阻R9的公共端分别连接至电源两端；

所述缓冲电路包括第一放大器U2A和第二放大器U2B，所述第一放大器U2A的同相输入端连接至公共端b，所述第二放大器U2B的同相输入端连接至公共端a，所述第一放大器U2A和第二放大器U2B的输出端均连接至各自的反相输入端，所述第一放大器U2A的输出端连接至电阻R5，所述第二放大器U2B的输出端连接至电阻R4；

所述对称比较电路包括第一比较器U1A和第二比较器U1B，所述第一比较器U1A的反相输入端连接至所述第一放大器U2A的输出端，第一比较器U1A的同相输入端连接至电阻R4，所述第二比较器U1B的反相输入端连接至第二放大器U2B的输出端，第二比较器U1B的同相输入端连接至电阻R5。

采用上述进一步方案的有益效果是，本实用新型应用门比较器，判断光伏板是否正对太阳光。输入电路用于采集两光敏电阻公共端a点的电压，以及两电阻公共端b点的电压，并将a、b两点电压信号输入缓冲电路。由于两电阻阻值相等，b点电压恒为1/2V_cc。

由于反馈电阻的加入会引起输入信号的波动，为此添加运算放大器用作电压缓冲，同时确保输入端阻抗与光敏电阻阻抗相匹配。