本發明專利技術涉及一種太陽能跟蹤器，包括機械部分和控制部分，機械部分包括支撐殼體和設置在支撐殼體內的水平移動裝置，控制部分設置在支撐殼體內底部，控制部分包括取樣電路、模擬放大電路、模數轉換電路、單片機信號處理系統和步進電機驅動電路，取樣電路與太陽能面板連接，對太陽能面板的即時充電電流取樣，獲得模擬電流信號，此信號通過模擬放大電路和模數轉換電路轉換成數字信號存儲至單片機信號處理系統，單片機信號處理系統通過步進電機驅動電路與水平移動裝置連接，控制水平移動裝置工作。本發明專利技術采用取樣電路對太陽能面板的即時充電電流進行檢測，真實反映太陽能面板的光電轉換效果，使太陽能面板始終處于最佳的光電轉換狀態，調節精度高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種太陽能跟蹤器，具體地說，涉及一種通過檢測整個太陽能面板的光電轉換效果調整太陽能面板位置的太陽能跟蹤器。
技術介紹
由于全球能源緊缺，促使人們去尋找新的替代能源。在當前開發可在生資源中，太陽能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，不受地域的限制，有陽光的地方就可以利用。目前，太陽能設備均采用太陽能面板(光伏面板)將太陽能轉化為電能，該面板固定安放，且具有一定的傾斜度。由于地球自轉和公轉的影響，固定安放的太陽能面板不能根據光線的變化而相應的改變其角度，利用率較低。為了優化太陽能面板對太陽能的利用率，需要將太陽能面板安裝在移動結構上，該移動結構可以根據太陽光線的強弱不斷的將太陽能面板垂直于太陽定位。現有的跟蹤器均利用光電探頭檢測光線的變換來實現太陽能面板的移動， 不能真實反映太陽能面板的光電轉換效果，精度差，光電轉換效率不高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對太陽能跟蹤器存在的上述不足，提供了一種安裝方便、エ作穩定可靠、承載能力強、光電轉換率高的新型太陽能跟蹤器。本專利技術的技術方案是一種太陽能跟蹤器，該跟蹤器包括機械部分和控制部分，機械部分包括支撐殼體和設置在支撐殼體內部的水平移動裝置，控制部分設置在支撐殼體內底部，控制部分包括取樣電路、模擬放大電路、模數轉換電路、單片機信號處理系統和步進電機驅動電路，取樣電路與太陽能面板連接，并對太陽能面板的即時充電電流取樣，獲得模擬電流信號，此信號通過模擬放大電路放大和模數轉換電路轉換成數字信號存儲至單片機信號處理系統，單片機信號處理系統通過步進電機驅動電路與水平移動裝置連接，并控制水平移動裝置工作。優選的是，水平移動裝置包括水平轉動軸、水平步進電機和帶制動電磁鐵的減速箱，水平轉動軸的一端與太陽能面板連接，另一端通過減速箱與水平步進電機連接，水平步進電機與步進電機驅動電路連接。優選的是，支撐殼體內還設置有豎直移動裝置，該豎直移動裝置與步進電機驅動電路連接，單片機信號處理系統通過步進電機驅動電路控制豎直移動裝置工作。優選的是，豎直移動裝置包括殼體，殼體與水平轉動軸連接，殼體內部設置有豎直轉動軸、豎直步進電機和帶制動電磁鐵的減速箱，豎直轉動軸的一端與太陽能面板連接，另一端通過減速箱與豎直步進電機連接，豎直步進電機與步進電機驅動電路連接。優選的是，支撐殼體內在豎直移動裝置的轉動軸轉動的上、下兩邊最大位置處設置有限位開關。優選的是，控制部分還設置有環境監測電路，該環境監測電路與單片機信號處理系統連接。優選的是，環境監測電路與兩只反向安放在支撐殼體上的光電ニ極管連接。優選的是，單片機信號處理系統的單片機采用AT80C2051系統。本專利技術的有益效果是本專利技術控制部分采用取樣電路對太陽能面板的即時充電電流進行檢測，即檢測整個太陽能面板的光電轉換效果，能夠真實反映太陽能面板的光電轉換效果，并通過不斷檢測和判斷，使太陽能面板始終處于最佳的光電轉換狀態，不需要探頭，能自動需找強光位置，調節精度高，同時也避免了電機的無效轉動；機械部分采用減速箱和步進電機進行轉動，轉動平穩可靠，安裝使用方便，支撐殼體和轉動軸也是太陽能面板的承載部分，承載能力強。附圖說明附圖I為本專利技術具體實施方式控制部分的電路原理圖。 附圖2為本專利技術具體實施方式一的機械部分結構示意圖。附圖3為本專利技術具體實施方式ニ的機械部分結構示意圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術作進ー步說明。具體實施方式一如圖1、2所示，ー種單軸太陽能跟蹤器，該跟蹤器包括機械部分和控制部分1，機械部分包括支撐殼體2和設置在支撐殼體2內部的水平移動裝置，控制部分I設置在支撐殼體2內底部，控制部分包括取樣電路、模擬放大電路、模數轉換電路、單片機信號處理系統和步進電機驅動電路，單片機信號處理系統的單片機采用AT80C2051系統。取樣電路與太陽能面板連接，并對太陽能面板的即時充電電流取樣，獲得模擬電流信號，此信號通過模擬放大電路放大和模數轉換電路轉換成數字信號存儲至單片機信號處理系統，單片機信號處理系統通過步進電機驅動電路與水平移動裝置連接，并控制水平移動裝置工作。上述水平移動裝置包括水平轉動軸3、水平步進電機4和帶制動電磁鐵的減速箱5，水平轉動軸I的一端與太陽能面板連接，另一端通過減速箱5與水平步進電機4連接，水平步進電機4與步進電機驅動電路連接。控制部分還設置有環境監測電路，該環境監測電路與單片機信號處理系統連接。環境監測電路與兩只反向安放在支撐殼體2上的光電ニ極管連接。工作過程開啟太陽能跟蹤器，開機時取樣電路將太陽能面板的即時充電電流取樣，得到ー個能反映太陽能板光電轉換效果的電流信號A，此信號經模擬放大電路放大和模數轉換電路轉換成ー個數字信號送入單片機內部的寄存器儲存，延時60S后單片機發出ー個指令使步進電機轉動ー個步進角度，然后停止。再次取樣讀取充電電流數據B和上次儲存的數據相比較，若A < B，則單片機再發出ー個前進的指令，使太陽能板再前進ー個角度，同時把數據B存到單片機延時200ms再次讀取數據C再比較，若B < C，則繼續重復上述過程，直到新的取樣數據和上一次的數據相等進入待機狀態；若B < A，和上述過程相同只是按相反的方向轉動，直到讀取的新的數據和上一次儲存的數據相等進入待機狀態。也就是說，開機后太陽能面板向著光線強的方向轉動，轉到最強的位置即停止，進入待機狀態。進入待機狀態后，單片機每隔360S發出ー個轉動信號讓太陽能板轉動ー個步進単位I. 5°，然后讀取數據并和上一次存儲的數據相比較，若新讀取的數據大于儲存的數據單片機發出一個正轉的指令正轉ー個角度并再次讀取-比較-儲存，直到讀取的新數據和前一次儲存的數據相等。若讀取的數據小于儲存數據，則單片機發出一個反轉的指令反轉ー個角度并再次讀取-比較-儲存，直到讀取的新數據和前一次儲存的數據相等。調整單片機讀取和比較的時間間隔可以改變控制的靈敏度。由于本系統是靠檢測太陽能面板發電的效果即充電電流的大小來控制轉動的，因此，更能真實的反映太陽能板的工作狀態，同時也避免了電機的無效轉動。環境監測工作過程當外部環境是陰天或者晚上黑天時，反向安放的兩只光電ニ極管都檢測到無光，環境檢測電路給單片機的2腳和3腳都送入一個高電平1，此種狀態跟蹤器不工作，進入休眠狀態。當兩只光電ニ極管受光照不一樣時，即兩只光電ニ極管輸出電平一高ー低時，說明天氣正常。此時單片機控制太陽能面板在一定范圍內搜尋太陽，在搜尋轉動過程中，當轉到太陽能面板接近太陽照射時，太陽能面板即可產生12V以上的電壓，此電壓經中斷生成電路給單片機的6腳(P3. 2)送入ー個中斷信號，使太陽能面板停止搜尋轉動，進入正常的工作狀態即待機狀態(同上)。如果在搜尋過程中沒有中斷信號產生，說明 是陰天天氣，搜尋轉動一段時間以后進入休眠狀態。只要當單片機P3.0和P3. I ロ的電平出現一高ー低時，系統再次進入搜尋狀態。水平步進電機毎次轉動之前P3. 7腳都要先輸出ー個信號讓制動電磁鐵停止制動，轉動完成再吸合制動。具體實施方式ニ 如圖1、3所示，ー種雙軸太陽能跟蹤器，該跟蹤器包括機械部分和控制部分1，機械部分包括支撐殼體2，支撐殼體2內部設置有水平移動裝置和豎直移動裝置，控制部分I設置在支撐殼體2內底部，控制部分I包括取樣電路、模本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種太陽能跟蹤器，該跟蹤器包括機械部分和控制部分，其特征在于：機械部分包括支撐殼體和設置在支撐殼體內部的水平移動裝置，控制部分設置在支撐殼體內底部，控制部分包括取樣電路、模擬放大電路、模數轉換電路、單片機信號處理系統和步進電機驅動電路，取樣電路與太陽能面板連接，并對太陽能面板的即時充電電流取樣，獲得模擬電流信號，此信號通過模擬放大電路放大和模數轉換電路轉換成數字電流信號存儲至單片機信號處理系統，單片機信號處理系統通過步進電機驅動電路與水平移動裝置連接，并控制水平移動裝置工作。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙君，宮正基，趙爾東，
申請(專利權)人：青島萊斯菲爾科工貿有限公司，
類型：發明
國別省市：
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