[发明专利]太阳能电池板自动追光系统在审
申请号: | 201810126342.6 | 申请日: | 2018-02-07 |
公开(公告)号: | CN108153339A | 公开(公告)日: | 2018-06-12 |
发明(设计)人: | 宋佳音;陈沐溧;王静涛;张政;侯东君;杨帜 | 申请(专利权)人: | 东北林业大学 |
主分类号: | G05D3/12 | 分类号: | G05D3/12;H02S20/32 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 150040 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳能电池板 驱动系统 自动追光系统 测光系统 光电利用率 垂直照射 太阳能板 信号传输 方位角 高度角 太阳光 太阳能 光照 转动 检测 太阳 | ||
1.太阳能电池板自动追光系统,其特征在于:包括测光系统及太阳能电池板驱动系统,测光系统通过光照强度的检测确定太阳的高度角及方位角,将信号传输给太阳能电池板驱动系统,太阳能电池板驱动系统根据信号转动太阳能电池板的朝向,使太阳光可以垂直照射在太阳能板上,使太阳能达到最大光电利用率。
2.如权利要求1所述的测光系统,其特征在于:包括独立测光模块、光照强度显示模块、时钟模块、控制模块、光照强度检测装置、驱动模块、无线传输模块、电源模块组成,其中:
独立测光模块、光照强度显示模块、时钟模块、光照强度检测模块、驱动模块、无线传输模块、电源模块分别与控制模块相连,独立测光模块对早晚时间进行预先的光照强度检测,达到阈值时,整个系统开始正常工作,光照强度检测装置启动,首先是控制扇形壳2的水平方位角舵机9在方位角为0-180°范围内从东向西运转扫描,直至扇形壳2底槽的两个光敏传感器同时达到阈值,之后控制转筒1的竖直高度角舵机3在高度角0-90°范围内向上运转扫描,直至转筒1底槽的两个光敏传感器同时达到阈值,得出太阳的方位角及高度角,将信号传递给控制模块,控制模块通过无线传输模块将信号传递给太阳能电池板驱动系统,由太阳能电池板驱动系统控制太阳能电池板的转动;
控制模块做为核心处理器负责各个模块的控制与协调,数据、电压的发送采集与处理,采用单片机STC12C5A60S2;
独立测光模块采用灵敏型光敏电阻传感器,对阴天、早晚时间进行预先的光照强度检测;
时钟模块采用DS1302芯片,为系统提供时间数据支撑,同时也可控制独立测光模块每30分钟检测一次,减少不必要的能量损耗;
光照强度检测模块是以灵敏型光敏电阻传感器为核心,将其放置在一个炮塔结构模型中,包括转筒1、扇形壳2、轴承4和底盘5,在所述的扇形壳2和转筒1的底槽均放置两个灵敏型光敏电阻传感器,利用遮光原理检测出最佳光强角度,将光信号转变为电信号,进行光照强度的检测;
驱动模块包括水平方位角舵机9和竖直高度角舵机3,舵机采用MG996舵机,可带动光照强度检测模块在二维相互垂直的角度里转动,水平舵机控制0-180°,竖直舵机控制0-90°,遵循太阳东升西落的规律对其进行精确跟踪;
无线传输模块采用2.4GHZ单片高速2Mbps无线收发芯片NRF24L01,发送舵机角度信息;
电源模块采用两个串联的18650锂电池,可充电式电源,为各模块提供7.4V电压。
3.如权利要求1所述的太阳能电池板驱动系统,其特征在于:包括控制模块、无线传输模块、驱动模块、电源模块组成,其中:
无线传输模块接收到测光系统传输的信息,传递给控制模块,驱动模块控制舵机调整太阳能电池板的角度,使太阳垂直照射在太阳能板上,达到最大光电利用率;
控制模块做为核心处理器负责各个模块的控制与协调,数据、电压的发送采集与处理,采用单片机STC15W201S;
无线传输模块采用无线收发芯片NRF24L01,接收测光系统发送来的舵机角度信息;
驱动模块包括水平舵机15和竖直舵机14,舵机采用MG996舵机,根据测光系统发送的角度信息,转动太阳能电池板的朝向,使太阳光可以垂直照射在太阳能板上;
电源模块采用两个串联的18650锂电池,可充电式电源,为各模块提供7.4V电压。
4.如权利要求1所述的太阳能电池板自动追光系统,其特征在于:设置为可安装在特高压输电线路铁塔地线支架顶部,为航标指示灯提供电力供应。
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