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專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能利用領(lǐng)域，特別是一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
節(jié)能減排是當(dāng)今社會(huì)的一大主題，而太陽(yáng)能作為一種取之不盡，用之不竭的清潔無(wú)污染的能源，可以緩解當(dāng)今社會(huì)資源短缺的問(wèn)題。目前，人們主要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能加以利用，但太陽(yáng)與轉(zhuǎn)換裝置之間的相對(duì)位置極大影響了太陽(yáng)能的利用率。為了提高太陽(yáng)能的利用率，可以對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤。太陽(yáng)追蹤裝置一般由太陽(yáng)位置探測(cè)裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置三部分組成?？刂蒲b置接收太陽(yáng)位置探測(cè)裝置傳遞的信號(hào)后，控制執(zhí)行裝置動(dòng)作，從而使太陽(yáng)能利用裝置達(dá)到陽(yáng)光直射；因此，太陽(yáng)位置探測(cè)裝置的探測(cè)精度就決定了太陽(yáng)追蹤裝置的追蹤精度，而目前大部分的太陽(yáng)位置探測(cè)裝置受天氣的影響較大，且精度較低，不能滿(mǎn)足現(xiàn)在發(fā)展的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種追蹤精度高、成本低、不受天氣影響的太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板，水平光電傳感器，水平遮光器，俯仰光電傳感器和俯仰遮光器，水平光電傳感器和俯仰光電傳感器設(shè)置在底板上，水平遮光器設(shè)置在水平光電傳感器一側(cè)，水平光電傳感器在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器的投影面內(nèi)，俯仰遮光器設(shè)置在俯仰光電傳感器上方，俯仰光電傳感器在其垂直方向位于俯仰遮光器投影面內(nèi)；其中，俯仰光電傳感器不能位于水平遮光器在水平光電傳感器一側(cè)的正投影面內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置采用遮光器與光電傳感器配合，能夠精確定位太陽(yáng)的水平與俯仰位置，不受天氣變化的影響，保證光伏組件始終接受太陽(yáng)直射，大大提高光能利用率。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板1，水平光電傳感器2，水平遮光器3，俯仰光電傳感器4和俯仰遮光器5，其中，水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4設(shè)置在底板I上，水平遮光器3設(shè)置在水平光電傳感器2 —側(cè)，水平光電傳感器2在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器3的投影面內(nèi)，俯仰遮光器5設(shè)置在俯仰光電傳感器4上方,俯仰光電傳感器4在其垂直方向位于俯仰遮光器5投影面內(nèi)。水平遮光器3同時(shí)對(duì)應(yīng)設(shè)置在水平光電傳感器2的另一側(cè)，水平光電傳感器2在對(duì)稱(chēng)兩側(cè)水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器3的投影面內(nèi)。俯仰遮光器5為遮光板,通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板I上，位于俯仰光電傳感器4的上方，俯仰光電傳感器4在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。水平遮光器3在與底板I垂直的方向上的投影面積與水平光電傳感器2的輪廓相配合，在垂直于水平遮光器3方向上的投 影寬度與水平光電傳感器2的輪廓相配合；所述的俯仰遮光器5在與底板I垂直的方向上的投影面積與俯仰光電傳感器4的輪廓相配合。本發(fā)明的工作原理如下:
陽(yáng)光照射下的物體會(huì)產(chǎn)生陰影，陰影的方向與太陽(yáng)光線(xiàn)的方向一致。當(dāng)水平遮光器3的陰影沒(méi)有完全遮住水平光電傳感器2時(shí)，說(shuō)明底板I在水平方向上沒(méi)有達(dá)到太陽(yáng)直射，控制裝置接收到水平光電傳感器2傳遞的信號(hào)后會(huì)控制執(zhí)行裝置在水平方向上的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到水平遮光器3的陰影完全遮住水平光電傳感器2，水平方向上的電機(jī)才停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使底板I在水平方向上達(dá)到太陽(yáng)直射。當(dāng)俯仰遮光器5的陰影沒(méi)有完全遮住俯仰光電傳感器4時(shí)，說(shuō)明底板I在俯仰方向上沒(méi)有達(dá)到太陽(yáng)直射，控制裝置接收到此時(shí)俯仰光電傳感器4傳遞的信號(hào)后會(huì)控制執(zhí)行裝置在俯仰方向上的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到俯仰遮光器5的陰影完全遮住俯仰光電傳感器4，俯仰方向上的電機(jī)才停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使底板I在俯仰方向上達(dá)到太陽(yáng)直射。當(dāng)水平遮光器3的陰影完全遮住水平光電傳感器2、俯仰遮光器5的陰影完全遮住俯仰光電傳感器4時(shí)，底板I此時(shí)達(dá)到太陽(yáng)直射；當(dāng)將本發(fā)明運(yùn)用在光伏組件上時(shí)，因?yàn)榈装錓是平行安裝在光伏組件上的，因此光伏組件此時(shí)達(dá)到太陽(yáng)直射。陰天時(shí)太陽(yáng)光線(xiàn)暗，但是遮光器在太陽(yáng)照射下產(chǎn)生的陰影與太陽(yáng)光線(xiàn)之間仍然存在著明顯對(duì)比，故本探測(cè)裝置可以繼續(xù)精確定位太陽(yáng)位置，從而使太陽(yáng)追蹤裝置不受天氣變化的影響；當(dāng)太陽(yáng)光線(xiàn)暗到不適合太陽(yáng)能利用裝置工作時(shí)，檢測(cè)光照強(qiáng)度的光電傳感器將信號(hào)傳遞給控制裝置，控制裝置會(huì)使太陽(yáng)追蹤裝置停止工作，降低太陽(yáng)追蹤裝置的能源損耗。水平方向上太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡:從早晨到晚上，太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是自東向西，執(zhí)行裝置的初始設(shè)定軌跡也是自東向西，初始設(shè)定位置是朝向東方的。晚上，執(zhí)行裝置是朝向西方的，第二天早晨，朝向西方的執(zhí)行裝置會(huì)繼續(xù)自東向西轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度觸動(dòng)水平位置傳感器，控制裝置接受到水平位置傳感器的信號(hào)后會(huì)使執(zhí)行裝置在水平方向上復(fù)位，從而使執(zhí)行裝置一直追蹤太陽(yáng)自東向西轉(zhuǎn)動(dòng)。俯仰方向上太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡:從早晨到中午，太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是自低到高，從中午到晚上，太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是自高到低。從早晨到中午，執(zhí)行裝置跟隨太陽(yáng)自低到高轉(zhuǎn)動(dòng)；從中午到晚上，執(zhí)行裝置首先會(huì)繼續(xù)自低到高轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。因此，本發(fā)明可以應(yīng)用于任何太陽(yáng)追蹤裝置，重點(diǎn)在于光電傳感器檢測(cè)太陽(yáng)照射下遮光器的陰影確定太陽(yáng)的水平、俯仰位置。陰影與太陽(yáng)光線(xiàn)之間存在明顯對(duì)比，可以使太陽(yáng)追蹤裝置不受天氣變化的影響。
實(shí)施例1:
一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板1，水平光電傳感器2，水平遮光器3，俯仰光電傳感器4和俯仰遮光器5，其中，水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4設(shè)置在底板I上，水平遮光器3為L(zhǎng)型板材，L型板材分為兩段，兩段結(jié)構(gòu)垂直，L型板材的一段固定在底板I上，與底板I垂直，位于水平光電傳感器2的一側(cè)，另一段位于水平光電傳感器2的上方，水平光電傳感器2在垂直于兩段板材的方向范圍內(nèi)的投影面內(nèi)，俯仰遮光器5為遮光板，通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板I上，與底板I平行，位于俯仰光電傳感器4的上方,俯仰光電傳感器4在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。本實(shí)施例的水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4為圓形狀,L型板材在與底板I垂直的方向上的投影面積的寬度與光電傳感器的直徑相同；在垂直于L型板材方向上的投影寬度與光電傳感器的直徑相同。本實(shí)施例中的L型板材的兩段并不一定要垂直，L型板材的兩端也不一定要分別與底板I垂直和平行，只要水平光電傳感器2在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于L型板材的投影面內(nèi)即可；俯仰遮光器5也不一定要與底板I垂直，只要俯仰光電傳感器4在其垂直方向位于俯仰遮光器5投影面內(nèi)即可。此實(shí)施例在使用的過(guò)程中，L型板材將在水平光電傳感器2另一側(cè)的一面作為向光面，使其面朝陽(yáng)光方向。實(shí)施例2:
一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板1，水平光電傳感器2，水平遮光器3，俯仰光電傳感器4和俯仰遮光器5，其中，水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4設(shè)置在底板I上，水平遮光器3為三面包圍的拱門(mén)型板材，拱門(mén)型板材分為三段，中間段垂直于兩邊段，拱門(mén)型板材的兩邊段固定在底板I上，與底板I垂直，兩邊段分別位于水平光電傳感器2的對(duì)應(yīng)的兩側(cè)，中間段位于水平光電傳感器2的上方，水平光電傳感器2在垂直于三段板材的方向范圍內(nèi)的投影面內(nèi)，俯仰遮·光器5為遮光板，通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板I上，與底板I平行，位于俯仰光電傳感器4的上方，俯仰光電傳感器4在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。本實(shí)施例的水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4為圓形狀,在垂直于拱門(mén)型板材三段方向上的投影寬度與光電傳感器的直徑相同。本實(shí)施例中的拱門(mén)型板材的中間段并不一定要與兩邊段垂直，拱門(mén)型板材的兩段和中間段也不一定要分別與底板I垂直和平行，只要水平光電傳感器2在其水平至垂直范圍內(nèi)位于L型板材的投影面內(nèi)即可；俯仰遮光器5也不一定要與底板I垂直，只要俯仰光電傳感器4在其垂直方向位于俯仰遮光器5投影面內(nèi)即可。此實(shí)施例在使用的過(guò)程中，拱門(mén)型板材的兩側(cè)面都可以作為向光面，使其面朝陽(yáng)光方向。實(shí)施例3:
一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板1，水平光電傳感器2，水平遮光器3，俯仰光電傳感器4和俯仰遮光器5，其中，水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4設(shè)置在底板I上，水平遮光器3為弧形板材,弧型板材的一端固定在底板I上，位于水平光電傳感器2的一側(cè)，另一端位于水平光電傳感器2的上方，水平光電傳感器2在垂直于弧形板材的方向范圍內(nèi)的投影面內(nèi)，俯仰遮光器5為遮光板，通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板I上，與底板I平行，位于俯仰光電傳感器4的上方,俯仰光電傳感器4在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。本實(shí)施例的水平光電傳感器2和俯仰光電傳感器4為方形狀,弧型板材在垂直于弧型板材方向上的投影寬度與光電傳感器的邊長(zhǎng)相同。此實(shí)施例在使用的過(guò)程中，弧形板材將在水平光電傳感器2另一側(cè)的一面作為向光面，使其面朝陽(yáng)光 方向。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，其特征在于:包括底板(1)，水平光電傳感器(2)，水平遮光器(3 )，俯仰光電傳感器(4 )和俯仰遮光器(5 )，水平光電傳感器(2 )和俯仰光電傳感器(4 )設(shè)置在底板(I)上，水平遮光器(3 )設(shè)置在水平光電傳感器(2 ) —側(cè)，水平光電傳感器(2 )在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器(3 )的投影面內(nèi)，俯仰遮光器(5 )設(shè)置在俯仰光電傳感器(4)上方，俯仰光電傳感器(4)在其垂直方向位于俯仰遮光器(5)投影面內(nèi)；其中，俯仰光電傳感器(4)不能位于水平遮光器(3)在水平光電傳感器(2)—側(cè)的正投影面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，其特征在于:所述的水平遮光器(3 )同時(shí)對(duì)應(yīng)設(shè)置在水平光電傳感器(2 )的另一側(cè)，水平光電傳感器(2 )在對(duì)稱(chēng)兩側(cè)水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器(3)的投影面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，其特征在于:所述的俯仰遮光器(5)為遮光板,通過(guò)柱狀結(jié)構(gòu)固定在底板(I)上，位于俯仰光電傳感器(4)的上方,俯仰光電傳感器(4)在垂直方向位于遮光板的投影面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，其特征在于:所述的水平遮光器(3)在與底板(I)垂直的方向上的投影面積與水平光電傳感器(2)的輪廓相配合，在垂直于水平遮光器(3)方向上的投影寬度與水平光電傳感器(2)的輪廓相配合；所述的俯仰遮光器(5)在與底板(I )垂直的方向上的投影面積與俯仰光電傳感器(4)的輪廓相配合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)追蹤定位探測(cè)裝置，包括底板，水平光電傳感器，水平遮光器，俯仰光電傳感器和俯仰遮光器，水平光電傳感器和俯仰光電傳感器設(shè)置在底板上，水平遮光器設(shè)置在水平光電傳感器一側(cè)，水平光電傳感器在其一側(cè)的水平至垂直范圍內(nèi)位于水平遮光器的投影面內(nèi)，俯仰遮光器設(shè)置在俯仰光電傳感器上方，俯仰光電傳感器在其垂直方向位于俯仰遮光器投影面內(nèi)；其中，俯仰光電傳感器不能位于水平遮光器在水平光電傳感器一側(cè)的正投影面內(nèi)；本發(fā)明采用遮光器與光電傳感器配合，能夠精確定位太陽(yáng)的水平與俯仰位置，不受天氣變化的影響，保證光伏組件始終接受太陽(yáng)直射，大大提高光能利用率。
文檔編號(hào)G01C1/00GK103234510SQ20131012484
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者李宗濤, 李志剛, 于存貴, 齊賢偉, 李猛, 崔二巍, 魏浩, 陳帥, 黃超, 趙純, 汪國(guó)梁, 邵培, 李恩義, 陳娜 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)