專利名稱：一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能的開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)能源的需求量也在大幅度提高，然而地球本身的能源蘊(yùn)含量是有限的，這使得人類不得不面對(duì)能源緊缺的問題。近年來，利用太陽光作為能源的提供者已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，光伏發(fā)電、光熱發(fā)電等能量轉(zhuǎn)換的方式相繼出現(xiàn)，傳統(tǒng)形式的光熱發(fā)電系統(tǒng)，大多采用雙軸自動(dòng)跟蹤的方式，這種方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)定向反射的功能，但是由于外界環(huán)境以及系統(tǒng)自身誤差的影響，往往達(dá)不到理想效果，因此需要對(duì)傳統(tǒng)雙軸自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，解決傳統(tǒng)雙軸自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度不高、控制過程復(fù)雜、抗干擾能力低的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)成本低，使用操作便捷，對(duì)太陽位置的追蹤精度高，實(shí)用性強(qiáng)，解決傳統(tǒng)雙軸自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度不高、控制過程復(fù)雜、抗干擾能力低的問題，使用效果好，具有良好的實(shí)際推廣價(jià)值。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制器，所述控制器的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路、所述信號(hào)調(diào)理電路的輸入端接有用于檢測(cè)太陽位置的太陽位置傳感器，所述控制器的輸出端接有用于帶動(dòng)鏡面軸旋轉(zhuǎn)、進(jìn)而調(diào)節(jié)安裝在鏡面軸上的反射鏡面的高度角和方位角的高度角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)和方位角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)，所述太陽位置傳感器包括塔壁、安裝在塔壁中的鏡筒、安裝在鏡筒中的多個(gè)光敏電阻和安裝在塔壁上且用于給多個(gè)光敏電阻供電的光電池，多個(gè)所述光敏電阻的輸出端均與控制器相接；所述信號(hào)調(diào)理電路包括依次相接的放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。上述的一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器為可編程邏輯控制器或單片機(jī)。上述的一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于所述光敏電阻為2 10個(gè)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)成本低。2、本實(shí)用新型的使用操作便捷。3、本實(shí)用新型將閉環(huán)控制原理與光學(xué)鏡面反射原理集于一體，所采取的太陽位置傳感器為粗定位與準(zhǔn)確定位相結(jié)合的二次定位結(jié)構(gòu)，通過對(duì)天體運(yùn)行以及地球自轉(zhuǎn)規(guī)律的把握，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽位置的精確追蹤，鏡面定向反射能力以及傳感器抗干擾能力大幅度提聞。4、本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，具有良好的實(shí)際推廣價(jià)值。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)成本低，使用操作便捷，對(duì)太陽位置的追蹤精度高，實(shí)用性強(qiáng)，解決傳統(tǒng)雙軸自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度不高、控制過程復(fù)雜、抗干擾能力低的問題，使用效果好，具有良好的實(shí)際推廣價(jià)值。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型的電路原理框圖。圖2為本實(shí)用新型太陽位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型反射鏡面在鏡面軸上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I-反射鏡面；2_鏡面軸；3_信號(hào)調(diào)理電路；4-控制器；5_高度角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)；6_方位角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)；7-鏡筒；8_塔壁；9_光電池；10-光敏電阻。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型包括控制器4，所述控制器4的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路3、所述信號(hào)調(diào)理電路3的輸入端接有用于檢測(cè)太陽位置的太陽位置傳感器，所述控制器4的輸出端接有用于帶動(dòng)鏡面軸2旋轉(zhuǎn)、進(jìn)而調(diào)節(jié)安裝在鏡面軸2上的反射鏡面I的高度角和方位角的高度角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)5和方位角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)6，所述太陽位置傳感器包括塔壁8、安裝在塔壁8中的鏡筒7、安裝在鏡筒7中的多個(gè)光敏電阻10和安裝在塔壁8上且用于給多個(gè)光敏電阻10供電的光電池9，多個(gè)所述光敏電阻10的輸出端均與控制器4相接；所述信號(hào)調(diào)理電路3包括依次相接的放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。如圖I、圖2和圖3所示，本實(shí)施例中，所述控制器4為可編程邏輯控制器或單片機(jī)。所述光敏電阻10為2 10個(gè)。本實(shí)用新型的工作原理及工作過程是多個(gè)光敏電阻10將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并輸出給信號(hào)調(diào)理電路3，信號(hào)調(diào)理電路3對(duì)光敏電阻10所輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換后輸出給控制器4，控制器4對(duì)信號(hào)進(jìn)行比較、計(jì)算后，用于控制高度角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)5和方位角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)6旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而來調(diào)節(jié)反射鏡面的高度角和方位角，實(shí)現(xiàn)定向反射的功能。其中，具體安裝時(shí)，反射鏡面I與鏡面軸2成夾角α安裝，α角可根據(jù)系統(tǒng)所在地的經(jīng)緯度以及當(dāng)?shù)叵闹寥仗柛叨冉牵昧Ⅲw幾何中角度對(duì)應(yīng)關(guān)系得到，太陽位置傳感器所提供的太陽方位角和高度角，與系統(tǒng)自身設(shè)定值相比較時(shí)，成固定差值，鏡面高度角每季度轉(zhuǎn)過23. 26°，則每天轉(zhuǎn)過O. 26°。本實(shí)用新型將閉環(huán)控制原理與光學(xué)鏡面反射原理集于一體，所采取的太陽位置傳感器為粗定位與準(zhǔn)確定位相結(jié)合的二次定位結(jié)構(gòu)，通過對(duì)天體運(yùn)行以及地球自轉(zhuǎn)規(guī)律的把握，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽位置的精確追蹤，鏡面定向反射能力以及傳感器抗干擾能力大幅度提高。[0026]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制器⑷，所述控制器(4)的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路(3)、所述信號(hào)調(diào)理電路(3)的輸入端接有用于檢測(cè)太陽位置的太陽位置傳感器，所述控制器⑷的輸出端接有用于帶動(dòng)鏡面軸⑵旋轉(zhuǎn)、進(jìn)而調(diào)節(jié)安裝在鏡面軸(2)上的反射鏡面(I)的高度角和方位角的高度角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)(5)和方位角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)出)，所述太陽位置傳感器包括塔壁(8)、安裝在塔壁(8)中的鏡筒(7)、安裝在鏡筒(7)中的多個(gè)光敏電阻(10)和安裝在塔壁(8)上且用于給多個(gè)光敏電阻(10)供電的光電池(9)，多個(gè)所述光敏電阻(10)的輸出端均與控制器⑷相接；所述信號(hào)調(diào)理電路(3)包括依次相接的放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(4)為可編程邏輯控制器或單片機(jī)。
3.按照權(quán)利要求I所述的一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，其特征在于所述光敏電阻(10)為2 10個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于地球自轉(zhuǎn)軸的太陽光定向反射控制系統(tǒng)，包括控制器，控制器的輸入端接有信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)調(diào)理電路的輸入端接有太陽位置傳感器，控制器的輸出端接有用于帶動(dòng)鏡面軸旋轉(zhuǎn)、進(jìn)而調(diào)節(jié)安裝在鏡面軸上的反射鏡面的高度角和方位角的高度角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)和方位角調(diào)節(jié)伺服電機(jī)，太陽位置傳感器包括塔壁、安裝在塔壁中的鏡筒、安裝在鏡筒中的多個(gè)光敏電阻和安裝在塔壁上且用于給多個(gè)光敏電阻供電的光電池，多個(gè)光敏電阻的輸出端均與控制器相接；信號(hào)調(diào)理電路包括依次相接的放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)成本低，使用操作便捷，對(duì)太陽位置的追蹤精度高，實(shí)用性強(qiáng)，具有良好的實(shí)際推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)G05D3/12GK202600492SQ20112052009
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月11日
發(fā)明者馮蘭勝, 張超 申請(qǐng)人:西安大昱光電科技有限公司