一種太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，包含太陽(yáng)能光板、電源模塊，還包含設(shè)置在太陽(yáng)能光板上的多個(gè)用于感知光強(qiáng)弱的光強(qiáng)檢測(cè)單元以及與光強(qiáng)檢測(cè)單元連接的一控制單元，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，步進(jìn)電機(jī)和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)；所述太陽(yáng)能光板設(shè)置在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，所述機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)連接步進(jìn)電機(jī)，所述控制單元的輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，光強(qiáng)檢測(cè)單元檢測(cè)光的強(qiáng)弱，同時(shí)將檢測(cè)結(jié)果上傳至控制單元，控制單元通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制太陽(yáng)能光板的角度。該發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，且能夠使太陽(yáng)光最大限度的垂直照射到太陽(yáng)能光板上的太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能利用裝置，尤其涉及一種太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，屬于 節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能已被不同程度地用在了多個(gè)領(lǐng)域，如電池領(lǐng)域，但普遍存在利用率不高的 問(wèn)題，很多場(chǎng)合下，電池板要么被安裝成固定角度，要么只能按照固定角度偏轉(zhuǎn)，沒(méi)有充分 使太陽(yáng)光垂直照射到電池板上，降低了太陽(yáng)能的利用率。隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展， 人類對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。然而煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源儲(chǔ)備量不斷減少、日益緊 缺，造成價(jià)格的不斷上漲，同時(shí)常規(guī)化石燃料造成的環(huán)境污染問(wèn)題也愈加嚴(yán)重，這些都大大 限制著社會(huì)的發(fā)展和人類生活質(zhì)量的提高。能源問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)代世界的最突出的問(wèn)題之 一。因而尋求新的能源，特別是無(wú)污染的清潔能源已成為現(xiàn)在人們研究的熱點(diǎn)。
[0003] 例如，申請(qǐng)?zhí)枮?201420287728. 2"一種太陽(yáng)能光板避開(kāi)路燈光線及跟蹤太陽(yáng)的驅(qū) 動(dòng)裝置，包括固定在塔桿上的固定板，設(shè)置在固定板上可相對(duì)于固定板轉(zhuǎn)動(dòng)的外罩殼體以 及固定在外罩殼體上的太陽(yáng)能光板，外罩殼體內(nèi)設(shè)有帶動(dòng)外罩殼體相對(duì)于塔桿旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在所述外罩殼體內(nèi)且倒置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸連接的 直齒輪以及與直齒輪嚙合且固定在固定板上的內(nèi)齒圈。該驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)， 帶動(dòng)外罩殼體及與之相連安裝的太陽(yáng)能光板一起繞著塔桿中心做圓周運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò) 控制器控制，盡量保持陽(yáng)光與太陽(yáng)能光板垂直，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的最大利用。該實(shí)用新型雖然解 決了太陽(yáng)能跟蹤裝置，但是在太陽(yáng)能利用上面仍存在較大的空間。
[0004] 又如，申請(qǐng)?zhí)枮?201410172192. 4"的一種跟蹤太陽(yáng)的裝置。當(dāng)陽(yáng)光照射到光電傳 感元件1時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路12進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，電機(jī)9運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過(guò)減速器10帶動(dòng)陽(yáng)光接收面沿著 太陽(yáng)的視日運(yùn)動(dòng)軌跡以大于其角位移的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)；經(jīng)預(yù)定的暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間后，遮光板A部 分的陽(yáng)光投影面遮蓋光電傳感元件1的位移增加了預(yù)定的位移量；暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，陽(yáng)光接 收面轉(zhuǎn)動(dòng)停止，并等待陽(yáng)光投影面移出光電傳感元件1。當(dāng)陽(yáng)光照射到光電傳感元件2時(shí)， 電機(jī)9反向運(yùn)轉(zhuǎn)，直至遮光板B部分的陽(yáng)光投影遮蓋光電傳感元件2后，電機(jī)9逆向運(yùn)轉(zhuǎn)停 止，陽(yáng)光接收面逆向轉(zhuǎn)動(dòng)停止。它容易制作、成本低廉、維護(hù)簡(jiǎn)單，并能被普通的人所接受， 使太陽(yáng)能在中、高溫的運(yùn)用中易于推廣。該發(fā)明雖然解決了太陽(yáng)能跟蹤裝置，但是在太陽(yáng)能 利用上面仍存在大量的浪費(fèi)現(xiàn)象,仍存在較大的空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)【背景技術(shù)】的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于 實(shí)現(xiàn)，且能夠使太陽(yáng)光最大限度的垂直照射到太陽(yáng)能光板上的太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案： 一種太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，包含太陽(yáng)能光板、電源模塊，還包含設(shè)置在太陽(yáng)能光板 上的多個(gè)用于感知光強(qiáng)弱的光強(qiáng)檢測(cè)單元、與光強(qiáng)檢測(cè)單元連接的一控制單元，以及電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)；所述光強(qiáng)檢測(cè)單元用于檢測(cè)光的強(qiáng)弱，同時(shí)將檢測(cè)結(jié) 果上傳至控制單元，所述控制單元的輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接步 進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)連接機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，所述太陽(yáng)能光板設(shè)置在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，控制單 元通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制太陽(yáng)能光板的角度。
[0007] 優(yōu)選的，所述光強(qiáng)檢測(cè)單元設(shè)置在太陽(yáng)能光板邊沿的中間位置。
[0008] 優(yōu)選的，所述太陽(yáng)能光板外設(shè)有反光裝置，用于將太陽(yáng)能光板周邊的光線最大限 度的反射到太陽(yáng)能光板上。
[0009] 優(yōu)選的，所述控制單元為AVR單片機(jī)。
[0010] 優(yōu)選的，所述光強(qiáng)檢測(cè)單元為光電管。
[0011] 優(yōu)選的，所述步進(jìn)電機(jī)為28BYJ-48。
[0012] 優(yōu)選的，所述反光裝置內(nèi)壁設(shè)有錫紙，用于增大反光裝置的反光效果。
[0013] 本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果： 1、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)； 2、 能夠通過(guò)光電管感知光線強(qiáng)弱，自動(dòng)控制太陽(yáng)能光板角度，使太陽(yáng)光最大限度直射 到太陽(yáng)能光板上，提升了太陽(yáng)能的利用率，有效地節(jié)約了能源。
[0014] 3、將太陽(yáng)能光板設(shè)置在反光裝置內(nèi)，能夠有效地將太陽(yáng)能光板周邊的陽(yáng)光最大限 度的反射到太陽(yáng)能光板上，提高了太陽(yáng)能的利用率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)控制原理圖。
[0016] 圖中標(biāo)號(hào)具體如下：1-太陽(yáng)能光板，2-光電管，3-反光裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明： 如圖1所示，本發(fā)明主要發(fā)明了一種太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，包含發(fā)光裝置、設(shè)置在 反光裝置內(nèi)的太陽(yáng)能光板，所述反光裝置內(nèi)壁設(shè)有錫紙，用于增大反光裝置的反光效果，在 太陽(yáng)能光板邊沿的中間位置分別安裝一個(gè)光強(qiáng)檢測(cè)單元；如圖2所示，還包含設(shè)置在太陽(yáng) 能光板上的多個(gè)用于感知光強(qiáng)弱的光強(qiáng)檢測(cè)單元、與光強(qiáng)檢測(cè)單元連接的一控制單元，以 及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)；所述光強(qiáng)檢測(cè)單元用于檢測(cè)光的強(qiáng)弱，同時(shí)將 檢測(cè)結(jié)果上傳至控制單元，所述控制單元的輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 連接步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)連接機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，所述太陽(yáng)能光板設(shè)置在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上， 控制單元通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制太陽(yáng)能光板的 角度。
[0018] 其中，光強(qiáng)檢測(cè)單元設(shè)置在太陽(yáng)能光板邊沿的中間位置，所述太陽(yáng)能光板外設(shè)有 反光裝置，用于將太陽(yáng)能光板周邊的光線最大限度的反射到太陽(yáng)能光板上，所述控制單元 為AVR單片機(jī)，所述光強(qiáng)檢測(cè)單元為光電管，所述步進(jìn)電機(jī)為28BYJ-48。
[0019] 系統(tǒng)使用靈敏度較高的光電管作為光強(qiáng)檢測(cè)器件，其光電流大于2mA，發(fā)射極只 需串接很小的電阻便可得到可被采集的電壓，而且其響應(yīng)時(shí)間〈lms，反應(yīng)速度快。需要注 意的是，強(qiáng)光下，光電流較大，此時(shí)光電管發(fā)射極電阻不宜過(guò)大[2]，否則各個(gè)光電管輸出 電壓均趨于5V，系統(tǒng)不能檢測(cè)出對(duì)邊兩只光電管的輸出電壓差。該設(shè)計(jì)中，R1使用330Ω， 在冬天中午陽(yáng)光照射下，測(cè)得輸出電壓已達(dá)到3. 6V. 其中，步進(jìn)電機(jī)使用5線四相減速步進(jìn)電機(jī)28BYJ-48,減速比為1:64,步矩角為 5.625° /64=0.087 89°，遠(yuǎn)小于不帶減速比的步進(jìn)電機(jī)，這是提高跟蹤精度的很好選擇。 對(duì)于四相步進(jìn)電機(jī)，其工作方式可分為單4拍、雙4拍、8拍三種工作方式。單4拍與雙4拍 的步距角相等，但單4拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。8拍工作方式的步距角是單4拍與雙4拍的一半， 因此，8拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。設(shè)計(jì)采用8拍工作方 式，那么1拍轉(zhuǎn)過(guò)的角度為0. 087 89° /2=0. 043945°，進(jìn)一步提高了跟蹤精度。
[0020] 電源模塊為了使系統(tǒng)能夠在室外正常運(yùn)行，設(shè)計(jì)采用太陽(yáng)能電池板和鋰電池合理 給系統(tǒng)供電。當(dāng)太陽(yáng)能光板輸出功率不夠時(shí)，由鋰電池給系統(tǒng)供電；當(dāng)鋰電池電壓低于 3. 5V的時(shí)候，太陽(yáng)能電池板給鋰電池充電；否則由太陽(yáng)能電池板給系統(tǒng)供電。
[0021] 使用時(shí)，首先在太陽(yáng)能光板邊沿的中間位置安裝一個(gè)光電管，光電管檢測(cè)光強(qiáng)弱 角度，將檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳至控制中心，控制中心將接收的信息進(jìn)行分析處理，分析出處理結(jié) 果，則通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路運(yùn)行，控制控制電機(jī)工作，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)指令轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)， 控制太陽(yáng)能光板最大限度的接收太陽(yáng)能，與此同時(shí)，太陽(yáng)能光板外的反光裝置，將太陽(yáng)能光 板周邊的陽(yáng)光最大限度的反射到太陽(yáng)能光板上。能夠最大限度的利用太陽(yáng)能。
[0022] 發(fā)明點(diǎn)在于：設(shè)置在太陽(yáng)能光板上的多個(gè)用于感知光強(qiáng)弱的光強(qiáng)檢測(cè)單元以及與 光強(qiáng)檢測(cè)單元連接的一控制單元，電源模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，步進(jìn)電機(jī)和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)；所 述太陽(yáng)能光板設(shè)置在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，所述機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)連接步進(jìn)電機(jī)，所述控制單元的 輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，光強(qiáng)檢測(cè)單元檢測(cè)光的強(qiáng)弱，同時(shí)將檢測(cè)結(jié)果上傳至控制單元， 控制單元通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制太陽(yáng)能光板的 角度。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)；能夠通過(guò)光電管感知光線強(qiáng)弱，自動(dòng)控制太陽(yáng)能光板角度，使太 陽(yáng)光最大限度直射到太陽(yáng)能光板上，提升了太陽(yáng)能的利用率，有效地節(jié)約了能源。將太陽(yáng)能 光板設(shè)置在反光裝置內(nèi)，能夠有效地將太陽(yáng)能光板周邊的陽(yáng)光最大限度的反射到太陽(yáng)能光 板上，提高了太陽(yáng)能的利用率。
[0023] 顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì) 本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些 屬于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，包含太陽(yáng)能光板、電源模塊，其特征在于：還包含設(shè) 置在太陽(yáng)能光板上的多個(gè)用于感知光強(qiáng)弱的光強(qiáng)檢測(cè)單元、與光強(qiáng)檢測(cè)單元連接的一控制 單元，以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)；所述光強(qiáng)檢測(cè)單元用于檢測(cè)光的強(qiáng) 弱，同時(shí)將檢測(cè)結(jié)果上傳至控制單元，所述控制單元的輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電路連接步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)連接機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)，所述太陽(yáng)能光板設(shè)置在機(jī)械轉(zhuǎn) 動(dòng)平臺(tái)上，控制單元通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制太 陽(yáng)能光板的角度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，其特征在于：所述光強(qiáng)檢測(cè)單元 設(shè)置在太陽(yáng)能光板邊沿的中間位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，其特征在于：所述太陽(yáng)能光板外 設(shè)有反光裝置，用于將太陽(yáng)能光板周邊的光線最大限度的反射到太陽(yáng)能光板上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制單元為AVR 單片機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，其特征在于：所述光強(qiáng)檢測(cè)單元 為光電管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，其特征在于：所述步進(jìn)電機(jī)為 28BYJ-48。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能光板光源控制系統(tǒng)，其特征在于：所述反光裝置內(nèi)壁 設(shè)有錫紙，用于增大反光裝置的反光效果。
【文檔編號(hào)】H02S40/22GK104218888SQ201410510890
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】胡曉榮, 俞娟, 胡瑜 申請(qǐng)人:無(wú)錫昊瑜節(jié)能環(huán)保設(shè)備有限公司