[发明专利]光敏式自动对准光源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机电设备，尤其是一种能够自动对准光源的光能采集装置。

背景技术

现有太阳能热水器、太阳能采光板等太阳能采集装置是固定安装的，不能随着太阳的转动而自动调整朝向。当太阳照射角度相对于太阳能采集装置的朝向偏差较大时，太阳能采集装置收集到的太阳能会比它正对太阳时少很多，这种情况降低了太阳能采集的效率。

发明内容

为了克服现有太阳能采集装置无法自动对准光源，在照射倾斜角度较大时采光效率低的缺陷，本发明提供一种可以自动对准光源的太阳能收集装置，利用光敏传感器实时感知光能采集板和太阳光源的照射角度的关系，当照射角度超过一定程度时，会自动做出调整，始终保证光能采集板对准太阳光源的方向，达到较高的太阳能采集效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动对准光源的太阳能收集装置，包括采光板，光敏传感器，水平横梁，水平旋转装置，俯仰调节装置，圆弧形齿轮轨，以及一个控制器。光敏传感器沿采光板边缘布设，每个传感器相隔一定的角度，围绕采光板一周安装。

上述的自动对准光源的太阳能收集装置，当采光板正对太阳时，所有传感器均位于采光板的阴影之中，所接收到的光照强度相同。当采光板朝向与太阳所在的方向呈一定角度时，某些传感器处于采光板的阴影之外，所接收到的光照强度与另一部分传感器所接收到的不同，从而可以使控制器判断采光板自身朝向与太阳照射方向的关系，并指令水平旋转装置或俯仰调节装置作出相应动作，来调整采光板的朝向，使采光板正对太阳。

本发明的有益效果是，本发明利用安装在太阳能采光板上的光敏传感器实时感知采光板和光源所呈的角度，当采光板的朝向和光源所在方向相差超过一定程度时，可自动调整采光板的朝向，使它始终正对光源所在的方向，从而提高了光能收集效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明示意图；

图2为本发明左视图。

图中1.采光板，2.光敏传感器，3.光敏传感器，4.光敏传感器，5.光敏传感器，6.俯仰转轴，7.支撑架，8.水平横梁，9.水平旋转装置，10.俯仰调节电机及减速齿轮，11.圆弧形齿轮轨，12.底座，13.控制器。

具体实施方式

光敏式自动对准光源装置包括采光板1，以及光敏传感器2，光敏传感器3，光敏传感器4，光敏传感器5，上述四个传感器分别装设在采光板1的四个边缘，采光板1通过两个俯仰转轴6与支撑架7连接，支撑架7装设在水平横梁8上，水平横梁8安装在水平旋转装置9上，在水平横梁8上还设有俯仰调节电机及减速齿轮10，另有一个圆弧形齿轮轨11固定在采光板1上，俯仰调节电机及减速齿轮10与圆弧形齿轮轨11配合，起到调节采光板1的俯仰角度的作用。水平旋转装置9下方有一个底座12，还有一个控制器13，连接上述所有传感器和运动机构，指令各机构协调运转。

如图1所示，当采光板1正对光源时，光敏传感器2，光敏传感器3，光敏传感器4，光敏传感器5均位于采光板1的阴影之中，各个传感器所接收到的光照强度相同。此时控制器13保持原状，不作出任何指令。随着太阳照射角度的变化，光敏传感器5处于采光板1的阴影之外，它所接收到的光照强度与另外三个传感器所接收到的光照强度不同，从而可以使控制器13判断出采光板1自身朝向与太阳照射方向的关系，指令水平旋转装置9转动，带动水平横梁8旋转，采光板1随之在水平方向上转动。当采光板1转动到某一角度时，光敏传感器5重新进入采光板1的阴影中，此时各个传感器所接收到的光照强度相同，控制器13指令水平旋转装置9停止转动，从而使采光板1再次正对光源。反之，如果光敏传感器3位于阴影之外，那么控制器13可以指令水平旋转装置9向相反方向旋转，使采光板再次正对太阳光源的方向。

如图2所示，如光敏传感器2处于采光板的阴影之外，它所接收到的光照强度与另外三个传感器所接收到的光照强度不同，从而可以使控制器13判断出采光板1自身朝向与太阳照射方向的关系，并指令俯仰调节电机及减速齿轮10动作，采光板1上的圆弧形齿轮轨11随之转动，带动采光板1以两个俯仰转轴6为圆心做上仰转动。当采光板1上仰到某一角度时，光敏传感器2重新进入采光板1的阴影中，此时各个传感器所接收到的光照强度相同，控制器13指令俯仰调节电机及减速齿轮10停止转动，使采光板1再次正对光源。反之，如果光敏传感器4位于阴影之外，那么控制器13指令俯仰调节电机及减速齿轮10向相反方向转动，直到光敏传感器4处于采光板1的阴影中为止，使采光板1再次正对太阳光源的方向。

如光敏传感器2和光敏传感器4同时处于光源照射之下，或光敏传感器3和光敏传感器5同时处于光源照射之下，则控制器13可以判断采光板1姿态为背对光源，此时指令水平旋转装置9转动，直到光敏传感器3和光敏传感器5都处于采光板1的阴影之下。此时如果光敏传感器2或光敏传感器4仍然处于光源照射下，控制器13即可根据光敏传感器2或光敏传感器4接收到的光源照射强度判断采光板1的俯仰角度和光源方向的关系，并指令俯仰调节电机及减速齿轮10运转，直到光敏传感器2和光敏传感器4都处于采光板的阴影下为止，从而使采光板1正对光源方向。