[实用新型]一种双轴太阳能跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能发电技术领域，尤其涉及一种双轴太阳能跟踪装置。

背景技术

能源是人类生存发展的物质基础，当前，随着全球经济的快速发展，包括我国在内的各国对能源的需求与日俱增。太阳能是已知的最原始的能源，它干净、可再生、丰富，而且分布范围广，具有非常广阔的利用前景。太阳能的开发利用具有巨大的市场前景，不仅能带来很好的社会和环境效益，还具有明显的经济效益。但太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题，因此太阳能利用效率低，这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及。对太阳能进行电能转换的时候，由于太阳的位置是随着时间的变化而改变的，如果采用固定式的太阳能接收装置，此装置的位置无法随太阳改变，只能在固定时段有效的吸收太阳能，在其他时段的吸收效率就十分低下，不能充分利用太阳能资源，发电效率低下。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、工作稳定、自动化程度高、操作便捷高效、太阳能利用率高、发电效率高的双轴太阳能跟踪装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种双轴太阳能跟踪装置，包括PCB板和设置在PCB板上的电源模块、控制模块、信号传输模块和驱动模块，信号传输模块包括均和控制模块相连接的模数转换芯片和电机驱动芯片，驱动模块包括水平步进电机和纵向步进电机，水平步进电机固定连接在PCB板上，水平步进电机的输出轴竖直向上设置并固定连接有安装座，纵向步进电机固定连接在安装座上，纵向步进电机的输出轴水平设置并固定连接有太阳能采光板，太阳能采光板的上表面设置有4个光敏电阻，光敏电阻和模数转换芯片之间电连接，水平步进电机和纵向步进电机分别和电机驱动芯片之间电连接。

所述PCB板上设置有用于手动控制水平步进电机左右转动、手动控制纵向步进电机上下转动、手动模式和自动模式切换的按键。

所述PCB板上设置有用于指示手动模式状态或自动模式状态的两个LED灯。

所述4个光敏电阻按两个为一组分为两组，其中一组光敏电阻沿太阳能采光板的宽度方向间隔设置，另外一组光敏电阻沿太阳能采光板的长度方向间隔设置。

所述各个光敏电阻均垂直于太阳能采光板的上表面。

所述PCB板上设置有位于电源模块一侧的自锁开关，自锁开关用于控制电源模块的启闭。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型分为手动模式和自动模式，手动模式下可通过按键控制水平步进电机带动纵向步进电机及太阳能采光板整体在水平方向上自由左右转动，并可通过按键控制纵向步进电机带动太阳能采光板在高度方向上转动；自动模式下水平步进电机和纵向步进电机可根据光敏电阻采集的光强度通过控制模块控制自动转动。PCB板上设置有用于手动控制水平步进电机左右转动、手动控制纵向步进电机上下转动、手动模式和自动模式切换的按键，并且设置有用于指示手动模式状态或自动模式状态的两个LED灯，在手动模式或自动模式状态下，其相对应的LED灯发亮。采用上述装置结构简单，操作便捷，可实现对太阳能采光板位置的快速调整。

2、本实用新型采用水平步进电机和纵向步进电机，组成双轴跟踪系统 ,同时在方位角和高度角两个方向上跟踪，相互配合作用快速将太阳能采光板调节至最佳采光位置点。

3、本实用新型在自动模式状态下，太阳能采光板上的4个光敏电阻分布在不同的位置可实时采集光强度，光敏电阻将采集到的信息实时传输给模数转换芯片，模数转换芯片将光敏电阻传输的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机进行数据分析处理，当4个光敏电阻采集到的光强度不一致时，单片机给电机驱动芯片发出相应指令，作用于水平步进电机和纵向步进电机，水平步进电机和纵向步进电机做出相应动作调整，改变太阳能采光板的位置，使得太阳能采光板上的4个光敏电阻测得的光强度趋向于一致，此时太阳能采光板所处的位置即为最佳采光位置，因此在自动模式下，太阳能采光板能根据光源位置的改变，实时做出位置调整，使得太能采光板实时处在最佳采光位置点，大大提高了太阳能的利用率，提高了发电效率。

4、本实用新型的4个光敏电阻按两个为一组分为两组，其中一组光敏电阻沿太阳能采光板的宽度方向间隔设置，另外一组光敏电阻沿太阳能采光板的长度方向间隔设置，4个光敏电阻位置的不同分布，可实时采集光强度，并将采集的数据进行传输。

5、各个光敏电阻均垂直于太阳能采光板的上表面，使得测得的数据更加精准，更能反映出太阳能采光板所处位置的光强度。