[发明专利]一种太阳光自跟踪装置

权利要求书

1.一种太阳光自跟踪装置，其特征在于，所述太阳光自跟踪装置包括四象限光检测传感器；

所述四象限光检测传感器实时检测太阳光，并将检测的所述太阳光强度信号输出至信号处理器，所述信号处理器对接收的信号进行处理后输送控制器的A/D转换端；

所述A/D转换端对接收的信号进行A/D转换，将模拟量变成数字量；

然后所述控制器对接收信号的A/D转换值进行分析和比较，判断出太阳光的方向，经过算法后，向二自由度旋转装置发出控制信号；

所述四象限光检测传感器和光伏极板水平安装在所述二自由度旋转装置上，按时间和光强度原则进行跟踪；所述二自由度旋转装置先进行水平跟踪，再进行垂直跟踪。

2.如权利要求1所述的太阳光自跟踪装置，其特征在于，所述四象限光检测传感器中，均匀分布四个光敏电阻，用于检测太阳光的强度；两块垂直隔板，配合所述光敏电阻检测光的方向；当太阳光照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值发生变化，输出电压U₂＝(R₂/(R₁+R₂))*V_CC也随着变化，太阳光增强，R₂就减小，U₂也随着减小；反之，太阳光减弱，U₂就增大；

当光从某一方向照射时，由于隔板挡住了部分光线，在四象限的光敏测得的电压值会不一样，通过比较水平方向和垂直方向所测电压值，就能判定太阳的方位。

3.如权利要求1所述的太阳光自跟踪装置，其特征在于，所述的控制器将四象限光检测传感器测得的电压值，先进行A/D转换，将模拟信号转化为数字信号，通过对数字比较和分析，得出当前太阳光的强弱及太阳光方位；通过算法，发出水平和垂直跟踪指令。

4.如权利要求3所述的太阳光自跟踪装置，其特征在于，所述控制器对四象限光检测传感器测得的电压值进行A/D转换，再对四象限光照强度的A/D转换值进行比较：水平方向的值＝(D_X1-D_X2)-(D_Y1-D_Y2)，垂直方向的值＝(D_Y1-D_X1)-(D_Y2-D_X2)；如果差值处于合理区域，不需调整，如果差值处于不合理区域，先进行水平方向调整，再进行垂直方向调整。值为正，顺时钟方向旋转，值为负，逆时钟方面旋转；相邻两次测量的差值相差太大，是突发情况，不予调整。

5.如权利要求1所述的二自由度旋转装置，其特征在于，所述水平方向的位置受水平方向光强度差值控制，垂直方向的位置受垂直方向光强度差值控制；光检测传感器随二自由度旋转装置旋转，控制器根据太阳光强度和位置向二自由度旋转装置发出控制命令。

6.如权利要求1所述的太阳光自跟踪装置，其特征在于，所述按时间和光强度原则包括：

时间原则：装置控制器中设有日历，系统根据一年内太阳子午线的运行规律，自动调整装置春、夏、秋、冬的工作时间；根据一天内太阳运行规律，自动调整太阳光跟踪频率。

光强度原则：根据光强度，自动跟踪太阳位置。

7.如权利要求1所述的太阳光自跟踪装置，其特征在于，所述二自由度旋转装置包括控制垂直方向旋转的舵机和控制水平方向旋转的舵机；

所述四象限光检测传感器水平安装在二自由度旋转装置的支架上；

所述四象限光检测传感器的输出端接信号处理器的输入端，所述信号处理器的输出端连接控制器的A/D转换电路输入端；

控制器输出端(3-1)连接控制垂直方向旋转的舵机，所述控制器输出端(3-2)连接控制水平方向旋转的舵机。

8.如权利要求7所述的太阳光自跟踪装置，其特征在于，所述四象限光检测传感器上对称分布四个光敏电阻，并用两块垂直隔板分开。