太阳光跟踪传感器制造技术

太阳光跟踪传感器公开一种能使太阳能电池板跟踪太阳运动的传感器。Ａ面光感应元件６、Ｂ面光感应元件１０、Ｃ面光感应元件１３和Ｄ面光感应元件３依次镶嵌在方形盒１的四个侧面上，６的输出端和１３的输出端分别连接在方位角跟踪电路２０的两个输入端上，２０的输出端连接方位角变换驱动电路２２的输入端上，１０的输出端和３的输出端分别连接在高度角跟踪电路２１的两个输入端上，２１的输出端连接在高度角变换驱动电路２３的输入端上。它能使太阳能电池板方阵３３随着太阳的运动实时动态调整其位置以便最大限度接收太阳能。由于本实用新型专利技术的传感器是根据两个相对表面光强度信号之差驱动执行机构的，只要有太阳光就工作，跟踪范围宽、灵敏度高。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能使太阳能电池板跟踪太阳运动，保持太阳能电池板方阵法面垂直于太阳光线的传感器。
技术介绍
太阳能是一种取之不尽的洁净能源，太阳能光伏发电是人类利用太阳能的一种主要方式。太阳能电池单位面积的发电量与阳光入射角有关，光线与太阳能电池方阵法面垂直时发电量最大，改变入射角，发电量明显下降。目前太阳能光伏发电系统普遍采用的固定方阵是低效发电方式，采用自动跟踪系统可提高发电量40％，从而降低投资成本20％以上。自动跟踪系统的核心技术取决于传感器的构造和信号处理电路的性能。目前现有的技术方案有“时钟式”和“四像限光电式”，它们存在掉电后重新启动时系统因无法确定当前方位而迷失方向、跟踪范围狭小、灵敏度误差大于0.5度的缺陷。
技术实现思路
为了克服已有的太阳跟踪传感器存在掉电后重新启动时系统因无法确定当前方位而迷失方向和跟踪范围狭小、灵敏度误差大的缺陷，提供一种掉电重启后能照常工作而且跟踪范围大、灵敏度误差小的太阳光跟踪传感器。本技术的技术方案是它包括方形盒1、A面光感应元件6、B面光感应元件10、C面光感应元件13、D面光感应元件3、光学衰减片2、方位角跟踪电路20、高度角跟踪电路21、方位角变换驱动电路22和高度角变换驱动电路23，A面光感应元件6、B面光感应元件10、C面光感应元件13和D面光感应元件3依次镶嵌在方形盒1的四个侧面上，A面光感应元件6、B面光感应元件10、C面光感应元件13和D面光感应元件3的外表面覆盖有光学衰减片2，A面光感应元件6的输出端和C面光感应元件13的输出端分别连接在方位角跟踪电路20的两个输入端上，方位角跟踪电路20的输出端连接方位角变换驱动电路22的输入端上，B面光感应元件10的输出端和D面光感应元件3的输出端分别连接在高度角跟踪电路21的两个输入端上，高度角跟踪电路21的输出端连接在高度角变换驱动电路23的输入端上。本技术的传感器工作时如图4所示，方形盒1的底面固定在太阳能电池板方阵33上，A面光感应元件6、B面光感应元件10、C面光感应元件13和D面光感应元件3所在的平面都垂直于太阳能电池板方阵33所在的平面，当太阳光线垂直于太阳能电池板方阵33照射时，A面光感应元件6、B面光感应元件10、C面光感应元件13和D面光感应元件3所接收到的光的强度基本相等，这时候方位角跟踪电路20和高度角跟踪电路21不输出信号，方位角变换驱动电路22和高度角变换驱动电路23不工作。如果太阳光线与太阳能电池板方阵33不垂直时，就会造成A面光感应元件6与C面光感应元件13和/或B面光感应元件10与D面光感应元件3所接收到的光强度不相等，方位角跟踪电路20输出信号给方位角变换驱动电路22，方位角变换驱动电路22驱动双轴转动机构4以铅垂方向为旋转轴转动，从而使固定在双轴转动机构4上的太阳能电池板方阵33随着转动直到A面光感应元件6与C面光感应元件13所接收到的光强度基本相等；高度角跟踪电路21输出信号给高度角变换驱动电路23，高度角变换驱动电路23驱动双轴转动机构4以水平方向为旋转轴转动，从而使固定在双轴转动机构4上的太阳能电池板方阵33随着转动直到B面光感应元件10与D面光感应元件3所接收到的光强度基本相等。本技术的传感器能使太阳能电池板方阵33随着太阳的运动实时动态调整其位置以便最大限度接收太阳能。由于本技术的传感器是根据两个相对表面光强度信号之差驱动执行机构的，只要有太阳光就工作，跟踪范围宽、灵敏度高且不会出现掉电后重新启动时系统因无法确定当前方位而迷失方向的问题。本技术设计合理、工作可靠，具有较大的推广价值。附图说明图1是本技术的方形盒1、A面光感应元件6、B面光感应元件10、C面光感应元件13、D面光感应元件3、顶面光敏电阻RG9和光学衰减片2的结构示意图，图2是本技术的电路结构示意图，图3是实施方式二和实施方式三的电路结构示意图，图4是本技术安装到太阳能电池板方阵33上的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一下面结合图1和图2具体说明本实施方式。本实施方式由方形盒1、A面光感应元件6、B面光感应元件10、C面光感应元件13、D面光感应元件3、光学衰减片2、方位角跟踪电路20、高度角跟踪电路21、方位角变换驱动电路22和高度角变换驱动电路23组成，A面光感应元件6、B面光感应元件10、C面光感应元件13和D面光感应元件3依次镶嵌在方形盒1的四个侧面上，A面光感应元件6、B面光感应元件10、C面光感应元件13和D面光感应元件3的外表面遮盖有光学衰减片2以调节光通量，使其获得最佳工作点。A面光感应元件6的输出端和C面光感应元件13的输出端分别连接在方位角跟踪电路20的两个输入端上，方位角跟踪电路20的输出端连接方位角变换驱动电路22的输入端上，B面光感应元件10的输出端和D面光感应元件3的输出端分别连接在高度角跟踪电路21的两个输入端上，高度角跟踪电路21的输出端连接在高度角变换驱动电路23的输入端上。具体实施方式二下面结合图1和图2具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是它还包括夜停电路24和光敏电阻RG9，光敏电阻RG9设置在方形盒1上顶面所开的孔1-1的正下方，光敏电阻RG9距离方形盒1上顶面的距离为15～25毫米，孔1-1上遮盖有光学衰减片2以调节光通量，光敏电阻RG9的输出端连接夜停电路24的输入端，夜停电路24的一个输出端连接方位角跟踪电路20的电源端，夜停电路24的另一个输出端连接高度角跟踪电路21的电源端。如此设置当天黑后光敏电阻RG9的阻值发生变化，这种变化通过夜停电路24给方位角跟踪电路20和高度角跟踪电路21断电，使本传感器在黑夜时处于停电休眠状态。反之，天亮后光敏电阻RG9通过夜停电路24给方位角跟踪电路20和高度角跟踪电路21恢复供电，本装置继续工作。具体实施方式三下面结合图3具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式二的不同点是A面光感应元件6由光敏电阻RG1和光敏电阻RG4组成，C面光感应元件13由光敏电阻RG2和光敏电阻RG3组成，夜停电路24由电源VCC、开关H4、达林顿管VT1、三极管VT2、四个电阻(R1、R2、R4和R19)、发光二极管LED5、反向器IC5-4和可变电阻RH1组成，电源VCC连接开关H4的动端、三极管VT2的集电极、光敏电阻RG9的一端和电阻R1的一端，光敏电阻RG9的另一端连接电阻R19的一端和达林顿管VT1的基极，电阻R19的另一端通过可变电阻RH1接地，达林顿管VT1的集电极接电阻R1的另一端和反向器IC5-4的输入端，达林顿管VT1的发射极通过电阻R2接地，反向器IC5-4的输出端接三极管VT2的基极，三极管VT2的发射极接开关H4的静端和发光二极管LED5的阳极，发光二极管LED5的阴极通过电阻R4接地；方位角变换驱动电路22由继电器线圈K1、继电器线圈K2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、发光二极管LED1、发光二极管LED2、二极管VD1、二极管VD2、三极管VT3和三极管VT4组成，继电器线圈K1的一端连接继电器线圈K2的一端、电阻R7的一端和夜停电路24的三极管VT2的发射极，继电器线圈K1的另一端连接发光二极管LED1的阴极、二极管VD1的阳极和三本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳光跟踪传感器，其特征在于它包括方形盒（１）、Ａ面光感应元件（６）、Ｂ面光感应元件（１０）、Ｃ面光感应元件（１３）、Ｄ面光感应元件（３）、光学衰减片（２）、方位角跟踪电路（２０）、高度角跟踪电路（２１）、方位角变换驱动电路（２２）和高度角变换驱动电路（２３），Ａ面光感应元件（６）、Ｂ面光感应元件（１０）、Ｃ面光感应元件（１３）和Ｄ面光感应元件（３）依次镶嵌在方形盒（１）的四个侧面上，Ａ面光感应元件（６）、Ｂ面光感应元件（１０）、Ｃ面光感应元件（１３）和Ｄ面光感应元件（３）的外表面覆盖有光学衰减片（２），Ａ面光感应元件（６）的输出端和Ｃ面光感应元件（１３）的输出端分别连接在方位角跟踪电路（２０）的两个输入端上，方位角跟踪电路（２０）的输出端连接方位角变换驱动电路（２２）的输入端上，Ｂ面光感应元件（１０）的输出端和Ｄ面光感应元件（３）的输出端分别连接在高度角跟踪电路（２１）的两个输入端上，高度角跟踪电路（２１）的输出端连接在高度角变换驱动电路（２３）的输入端上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭忠文，
申请(专利权)人：郭忠文，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]