太陽能晶片自體感測的追日系統技術方案

一種太陽能晶片自體感測的追日系統，應用在太陽能板自動追蹤光源，以獲得最佳的發電效能，且直接以太陽能板上發電的晶片單元做為光源感測元件，是一個不需額外裝設感應材料，較經濟、確實的光源感測系統，其晶片單元的使用年限就等同太陽能板，故本發明專利技術也是一種最耐用的追日感應方式。

【技術實現步驟摘要】

一種太陽能晶片自體感測的追日系統，使用自體太陽能板發電晶片做感測追日的設計，除了經濟、耐用之外，又可以減少感測元件輸出訊號的轉換誤差(因為直接輸出電壓)，其軟體控制策略也趨于簡單。在一體成型的太陽能板上裝設活動的十字形隔板，配合晶片排列組成感測元件，利用隔板阻擋陽光所造成的陰影，產生不同的訊號而控制旋轉追日，可以有效發揮感應功能，精簡、確實且按裝方便，是屬一創新的裝置。
技術介紹
自動追日的系統不外乎I.主動式(必須電力)·先前的設計都額外加裝感應元件，其材質不均、易老化毀損，且需較復雜的控制程式。2.被動式(無須電力)以左右兩側曬日加熱裝置，因日照溫度有別而釋放出不同壓力，驅動機械結構來調整對日的方向。此式在夜間或惡劣氣候不能自動回復至安全位置，無法精準面向太陽，也不能遠端監控追日設備。
技術實現思路
本專利技術的特色在于提供一種太陽能晶片自體感測的追日系統，其結構簡單、經濟、耐用，又可以減少感測元件輸出訊號的轉換誤差(因為直接輸出電壓)，其軟體控制策略也趨于簡單，更具實用性。為實現上述目的，本專利技術公開了一種太陽能晶片自體感測的追日系統，其特征包括感測元件，為太陽能板上特定的四個發電晶片，其背后均有導線連接以輸出訊號;隔板插槽，為太陽能板上的小圓凹槽，分別設于感測元件A、B、C、D四只發電晶片間的空隙內以供十字形隔板底端的小插銷嵌上而固定在太陽能板上；十字形隔板，是一組可拆卸的十字形板材，可為不透明的任何材質，包含底端小插銷，用以架在太陽能板上代表感測元件的四只發電晶片中間以對感測元件產生陰影；晶片背面導線，包括數條導線，分別從上述四只發電晶片的背后延伸而出，用以連接控制系統，做為感測訊號的辨識；控制系統，連接四只發電晶片的背面導線，接受陽光強弱訊號后經判別，傳送指令至電動推桿及馬達旋轉座以控制該太陽能板發電框架角度的轉向。其中，該控制系統更包含一處理器，用以寫入電壓、電流比對及定時參數且以訊號線連接一監控顯示設備。其中，太陽能板可為單晶硅、多晶硅型、化合物半導體型或薄膜型的材質。其中，又可聯結多個標準模組(沒有感測元件的太陽能板)，而僅使用感應模組上的四只晶片所形成的感測元件，共同形成發電框架，全體同步追日。通過本專利技術的太陽能晶片自體感測的追日系統，不僅有主動式精準追日的優點，并直接以自體太陽能板上發電晶片做為光源感測元件，不減損原發電總量，卻能免除額外的感應材料成本，整個系統又可以確實、耐用等同太陽能板的使用年限。利用太陽能板上的晶片單元做感測，在四只發電晶片間所預留的四個隔板插槽，裝設固定住一組十字形隔板，而這四只晶片的背面均額外延伸一組導線當做感應訊號的來源。十字形隔板可以阻擋東西向或南北向的陽光，分別做雙軸立體的感測辨識，背面的訊號導線則連接進入控制系統，因四只晶片光照程度的差異(隔板阻擋緣故)所產生的不同電 壓訊號，經過電子電路與控制系統的判斷，可以控制馬達轉向，達到精準追日的效果。太陽能晶片因光線的強弱產生不同的電壓，以電壓的變化當訊號，乃優于傳統光敏電阻的內阻變化，而且電路系統更簡單、穩定。本創作構想系從太陽能板生產封裝前就已預留感測元件晶片的訊號導線成為「感應模組」，感應訊號的拾取完全不影響整體發電功能，又能聯結多個太陽能「標準模組」，而僅利用一個「感應模組」上四只晶片所形成的「感測元件」，共同形成發電框架。附圖說明圖I :太陽能追日架構正面圖；圖2 :太陽能追日架構背面圖；圖3 :系統控制方塊圖；圖4 :十字形隔板與太陽能板的聯結圖。具體實施例方式參閱圖I、圖2所示，本專利技術包含有太陽能板模組I、十字形隔板2、活動支架7及裝設其上的控制系統6和銜接在太陽能板模組I與活動支架7間的電動推桿4、馬達旋轉座5 ;其中太陽能板模組I上端面特別指定A、B、C、D發電晶片做為感測元件，太陽能板模組I安裝在旋轉的活動支架7，其面板上虛擬一組X、Y軸(如圖I)，分別代表東、西、南、北方向，正中心位置裝設活動的十字形隔板2 ;并以底端的小插銷11，插置在晶片Α、B、C、D間空隙內所設的小圓凹槽12而垂直固定(如圖4)。本系統實際動作，是以太陽為光源，首先光源自東方升起開始照射，此時A、D晶片組照到陽光產生較強的電壓訊號(同時參閱圖I及圖3)，而B、C晶片組受到十字形隔板2陰影的阻擋產生較弱或幾乎沒有電壓的訊號，這種訊號的差異利用晶片背面導線3連接進入控制系統6，經由比對判別，發出X軸電動推桿4運轉的指令，調整支架使太陽能板模組I向著東方光源旋轉，當A、D及B、C兩組晶片所產生的訊號強度相同，也就是太陽能板模組I正對著光源時電動推桿4停止轉動。如果光源偏移到西方，此時B、C晶片組照到陽光產生較強的電壓訊號，而A、D晶片組受到十字形隔板2陰影的阻擋訊號較弱，經過控制系統6判別后，同樣的指揮電動推桿4反向旋轉支架，直到太陽能板模組I又正對著西方光源，在兩組晶片的電壓訊號平衡時停止轉動。若是光源由南方出現，A、B晶片組產生較強的電壓訊號，而C、D晶片組受到十字形隔板2陰影的阻擋產生較弱或幾乎沒有電壓的訊號，這種訊號的差異利用晶片背面導線3連接進入控制系統6，經由比對判別，指揮Y軸馬達旋轉座5，調整太陽能板模組I向著南方旋轉，直至正對著光源，在兩組晶片的電壓訊號平衡時停止轉動。本創作分別能追蹤X軸和Y軸的光源位置，達到全方位追日效果，利用太陽能板自 體晶片感測，可以節省額外感應元件、材料耐用之外，又直接辨識電壓，減少輸出訊號的轉換誤差，其電路及控制系統的設計更簡化確實。權利要求1.一種太陽能晶片自體感測的追日系統，其特征包括 感測元件，為太陽能板上特別指定的四個發電晶片，其背后均有導線連接以輸出訊號; 隔板插槽，為太陽能板上的小圓凹槽，分別設于感測元件A、B、C、D四只發電晶片間的空隙內以供十字形隔板底端的小插銷嵌上而固定在太陽能板上； 十字形隔板，是一組可拆卸的十字形板材，可為不透明的任何材質，包含底端小插銷，用以架在太陽能板上代表感測元件的四只發電晶片中間以對感測元件產生陰影； 晶片背面導線，包括數條導線，分別從上述四只發電晶片的背后延伸而出，用以連接控制系統，做為感測訊號的辨識； 控制系統，連接四只發電晶片的背面導線，接受陽光強弱訊號后經判別，傳送指令至電動推桿及馬達旋轉座以控制該太陽能板發電框架角度的轉向。2.如權利要求I所述太陽能晶片自體感測的追日系統，其特征在于該控制系統更包含一處理器，用以寫入電壓、電流比對及定時參數控制系統且以訊號線連接一監控顯示設備。3.如權利要求I所述太陽能晶片自體感測的追日系統，其特征在于太陽能板為單晶硅、多晶硅型、化合物半導體型或薄膜型的材質。4.如權利要求I所述太陽能晶片自體感測的追日系統，其特征在于可聯結多個太陽能板「標準模組」，而僅使用其中「感應模組」上的四只晶片所形成的感測元件，共同形成發電框架，全體同步追日。全文摘要一種太陽能晶片自體感測的追日系統，應用在太陽能板自動追蹤光源，以獲得最佳的發電效能，且直接以太陽能板上發電的晶片單元做為光源感測元件，是一個不需額外裝設感應材料，較經濟、確實的光源感測系統，其晶片單元的使用年限就等同太陽能板，故本專利技術也是一種最耐用的追日感應方式。文檔編號G05D3/12GK102890512SQ2012102064本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能晶片自體感測的追日系統，其特征包括：感測元件，為太陽能板上特別指定的四個發電晶片，其背后均有導線連接以輸出訊號；隔板插槽，為太陽能板上的小圓凹槽，分別設于感測元件A、B、C、D四只發電晶片間的空隙內以供十字形隔板底端的小插銷嵌上而固定在太陽能板上；十字形隔板，是一組可拆卸的十字形板材，可為不透明的任何材質，包含底端小插銷，用以架在太陽能板上代表感測元件的四只發電晶片中間以對感測元件產生陰影；晶片背面導線，包括數條導線，分別從上述四只發電晶片的背后延伸而出，用以連接控制系統，做為感測訊號的辨識；控制系統，連接四只發電晶片的背面導線，接受陽光強弱訊號后經判別，傳送指令至電動推桿及馬達旋轉座以控制該太陽能板發電框架角度的轉向。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李琮杰，
申請(專利權)人：李琮杰，
類型：發明
國別省市：