[发明专利]基于正交测光传感的能量跟踪采集系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能跟踪技术领域，更具体地说，涉及基于正交测光传感的能量跟踪采集系统及方法。

背景技术

能源是人类生存的基础，当前人类面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，而太阳能作为一种新型能源，具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，引起了人们的普遍关注，由于太阳能存在低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，当前一系列的太阳能设备对太阳能的利用率不高，而太阳能光线自动跟踪装置是提高太阳能发电的效率的有效途径，在太阳能发电装置正式投产前，需研制一个模拟系统，重点研究太阳能发电装置自动跟踪太阳光线位置，调整太阳能电池板光照摄射角度，以提高太阳能电池的光电能量转化率。

如何跟踪太阳并使太阳能电池板始终垂直于光线来获取更多的太阳能量，是目前业界研究的热点。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供基于正交测光传感的能量跟踪采集系统，它可以实现通过基于正交测光传感的能量跟踪采集系统既本模拟系统，能够更好的自动跟踪采集太阳光，进一步提高太阳能电池的光电能量转化率。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

基于正交测光传感的能量跟踪采集系统，包括下箱体，所述下箱体的内侧固定连接有储能电瓶和单片机电路板，所述储能电瓶和单片机电路板电性连接，所述下箱体的上端设有方位角传动机构，所述方位角传动机构的上端设有上箱体机构，所述上箱体机构的上端设有高度角传动机构，所述高度角传动机构的上端设有主太阳能电池板，所述主太阳能电池板上设有正交测光传感器模块，所述方位角传动机构包括第二减速齿轮、第一带座轴承、第一电机安装板和第二减速电机，所述第二减速电机通过第一电机安装板连接在下箱体上，所述第二减速齿轮啮合连接在第二减速电机的转动端上，所述第二减速齿轮上穿插有垂直轴，所述垂直轴通过第一带座轴承连接在下箱体上，所述上箱体机构包括上箱体，所述上箱体的下端与垂直轴固定连接，所述高度角传动机构包括第一减速齿轮、第二带座轴承、水平轴和第一减速电机，所述第二带座轴承固定连接在上箱体的上端，所述水平轴转动连接在第二带座轴承上，所述上箱体的内侧通过第二电机安装板连接有第一减速电机，所述第一减速电机的转动端啮合连接有第一减速齿轮，所述水平轴穿插在第一减速齿轮上，所述水平轴的两端均固定连接有安装杆，所述安装杆远离水平轴的一端固定连接有主太阳能电池板，所述主太阳能电池板、第一减速电机、第二减速电机均与单片机电路板电性连接，实现通过本模拟系统既基于正交测光传感的能量跟踪采集系统能够更好的自动跟踪采集太阳光，进一步提高太阳能电池的光电能量转化率。

优选地，所述下箱体和上箱体的每个端部均连接有角件，角件使下箱体和上箱体的结构稳定性更高，且角件可以方便对本模拟系统进行结构扩充。

优选地，所述正交测光传感器模块包括第一隔光板、第一光电传感器、紧固螺钉、第二光电传感器、连接板、第四光电传感器、第二隔光板和第三光电传感器，一对所述第一隔光板相互平行，一对所述第二隔光板相互平行，所述第一隔光板与第二隔光板相互垂直，所述一对第一隔光板和一对第二隔光板之间均通过连接板连接在主太阳能电池板的端部，且第一隔光板和第二隔光板均与主太阳能电池板保持垂直，一对所述第一隔光板靠近第二隔光板的一端均连接第二光电传感器，一对所述第一隔光板远离第二隔光板的一端均连接有第一光电传感器，一对所述第二隔光板的正面上均连接有第三光电传感器，一对所述第二隔光板的背面均连接有第四光电传感器，所述第一光电传感器、第二光电传感器、第三光电传感器和第四光电传感器均与单片机电路板电性连接，正交测光传感器模块的测量范围广，测量精度高，结构简单，最小测量偏差决定于第一隔光板和第二隔光板的长度，在大、小角度偏差时，正交测光传感器模块能在任何有太阳光线时，使主太阳能电池板自动跟踪太阳光线，直至消除偏差。

优选地，所述单片机电路板采用AT89C51单片微处理器、L298双H桥电机驱动电路和三端稳压集成电路H7805，使单片机电路板结构简单，取材容易，造价低廉，性能稳定可靠，控制灵敏，定位准确的特点。