專利名稱：太陽定位器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光傳感器領域，尤其涉及一種對自然光源方向進行定位的傳感和驅動裝置。
背景技術：
現代國家社會的發(fā)展越來越依賴于能源的開發(fā)與利用，而傳統(tǒng)的能源-一煤炭、石油、天然氣在可預見的時間里將被開采枯竭，同時傳統(tǒng)能源使用帶來的嚴重的環(huán)境污染。因此，加快改變能源結構是現代社會最重要的問題，而太陽能做為最直接最環(huán)保得綠色能源正在被認同，并廣泛的被應用。如何更高效得利用太陽能，除了使用高光電轉換效率的材料外，能否實時正面捕捉太陽能量也是提高接收效率的重要手段。
目前用于捕捉太陽能的光源定位傳感器一般采用雙(多)太陽能硅電池帶夾角組合拼裝而成，利用太陽光不同夾角入射的光電轉換效率不同，產生的光電流差別來進行太陽方位的判定。但是這樣設計方法在要求高精度對準時，太
陽能硅電池面積勢必要用很大，這樣才來保證光電流差別能被探測出來；同時因為傳感器的接收面積增大后，容易附著異物或偶然出現的陰影，導致傳感器誤判，影響精度與浪費效率。
或者而現有的太陽追蹤系統(tǒng)一般使用電腦控制，依賴于事先設定的參數，成本高昂，兼容性差并且控制并不靈敏
實用新型內容
本實用新型針對以上問題，提出一種靈敏的太陽追蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)是不需要事先設定任何參數的，靈敏的，能夠在未知的環(huán)境中即時調整太陽能利用裝置使其對正太陽的。
本實用新型是采用如下技術方案實現
本實用新型的太陽定位器，包括
太陽定位光電傳感器，被配置為接受太陽光照，并比較判斷出太陽的方位信號，并將信號輸出連接至無線收發(fā)電路；
主控制電路，通過無線收發(fā)電路接收太陽定位光電傳感器發(fā)送的無線信號，利用內嵌控制軟體對信號進行計算處理，輸出電機控制信號，并通過無線收發(fā)電路將控制信號傳至電機驅動電路；
無線收發(fā)電^各，^皮配置為兩個或兩個以上無線收發(fā)電^各之間的通信，可以形成主控電路與單節(jié)點光電傳感器的通信，也可以與多個節(jié)點形成網絡拓樸，實現多節(jié)點通信；
電機驅動電路，被配置為驅動電機傳動裝置，連接無線收發(fā)電路與電機。進一步的，所述的太陽定位光電傳感器包括
外殼，提供所述的太陽定位光電傳感器的機械殼體；光敏傳感器組，設置于所述的外殼內。
更進一步的，所述的光敏傳感器組是l個光敏元件。所述的光敏傳感器組是2個光敏元件。
進一步的，所述的無線收發(fā)電路是2. 4GHz無線發(fā)射器、lGHz無線發(fā)射器、935MHz無線發(fā)射器、藍牙無線發(fā)射器、FM無線發(fā)射器或紅外無線發(fā)射器。本實用新型采用如上技術方案，具有以下優(yōu)點1. 通過轉動，實現單個或雙個光敏元件替代3個以上光敏元件，不僅是節(jié)省成本，最重要的是避免了因光敏元件性能不一致導致的精度降低。
2. 信號經過編碼后，通過無線收發(fā)電路發(fā)送至主控系統(tǒng)。使用了無線裝置，避免了設備安裝時復雜的布線與線路的維護。同時改善安裝的簡便度。

圖l是本實用新型的第一實施例的系統(tǒng)框圖2是本實用新型的第二實施例的系統(tǒng)框圖。
具體實施方式

現結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。
如圖1所示的第一實施方式，主控端由主控制電路、太陽定位傳感器、其它傳感器(如環(huán)境光亮傳感器、風速傳感器等)、無線收發(fā)電路組成。該主控端主要執(zhí)行以下功能
i. 主控制電紹，接收太陽能定位傳感器信號及其它環(huán)境傳感器信號。
n. 主控制電路比較傳感信號，結合時控軟件計算出最佳動作控制信號。
iii.控制信號通過無線收發(fā)電路發(fā)射。
終端由電機驅動電路、無線收發(fā)電路組成。該終端主要執(zhí)行以下功能
i. 接收主控端傳輸至的控制信號。
ii. 電機驅動電路依據控制信號控制高度角、方位角電機，驅動傳動裝置使太陽能收集器正對太陽。
iii. 檢測驅動與傳動裝器的運行狀態(tài)，將檢測信號通過無線收發(fā)電路發(fā)射至主纟空端。本方案中，終端可以是l個或者多個，可以同時與主控端實時通信。主控端與終端通過無線收發(fā)電路傳遞信號，實時監(jiān)視與控制。同時只使用一個太陽定位傳感器，就完成太陽能裝置的集群控制。
如圖2所示的第二實施方式，主控端由主控制電路、其它傳感器(環(huán)境光亮傳感器、風速傳感器等)、無線收發(fā)電路組成。該主控端主要執(zhí)行以下功能
i. 主控制電路接收終端太陽能定位傳感器信號及其它環(huán)境傳感器信號。
ii. 主控制電路比較傳感信號，結合時控軟件計算出最佳動作控制信號。
iii. 控制信號通過無線收發(fā)電路發(fā)射。
終端由電機驅動電路、太陽定位傳感器、無線收發(fā)電路組成。該終端主要
執(zhí)行以下功能
i. 接收主控端傳輸至的控制信號。
ii. 實時傳輸太陽定位傳感信號至主控端。
iii. 電機驅動電路依據控制信號控制高度角、方位角電機，驅動傳動裝置使太陽能收集器正對太陽。
iv. 檢測驅動與傳動裝器的運行狀態(tài)，將檢測信號通過無線收發(fā)電路發(fā)射至主控端。
本方案中，終端可以是l個或者多個，可以同時與主控端實時通信。主控端與終端通過無線收發(fā)電路傳遞信號，實時監(jiān)視與控制。同時只使用一個太陽定位傳感器，就完成太陽能裝置的集群控制。
本實用新型所述的太陽定位光電傳感器包括外殼，^是供所述的太陽定位光電傳感器的機械殼體；光敏傳感器組，設置于所述的外殼內。光敏傳感器組既可以由2個光l丈元件組成，也可以只用1只光每丈元件。^吏用2個光敏元件時，兩個元件應落于轉動軸心兩邊，其三點連線為一直線。當轉動裝置接受信號處理器控制在按90度周期步進轉動的時候，則在東南西北處形成4個點，信號處
理器接收4個點的光信號并處理，判定太陽方向，并將處理后信號通過無線發(fā)
射器發(fā)射至主控器系統(tǒng)，由主控系統(tǒng)根據實際情況調整系統(tǒng)的狀態(tài)。
具體的判定原理如下當太陽光通過圓孔直射至外殼底部時，光每文元件在4個方向上接收的光能量是一樣的，則表示太陽正對裝置。當太陽斜射入圓孔，則在光敏元件在四個方向上所接收的光強是不一樣的，通過轉化出來的光信號強度的差異，經信號處理器處理后，輸出執(zhí)行信號。
無線發(fā)射電路，被配置為將所述的信號處理器的電信號轉換為射頻無線信號并發(fā)射出去，其輸入端連接于所述的信號處理器。無線發(fā)射器包括各種可傳遞信息的載波發(fā)射。例如2. 4GHz無線發(fā)射器、lGHz無線發(fā)射器、935細z無線發(fā)射器、藍牙無線發(fā)射器、FM無線發(fā)射器或紅外無線發(fā)射器等等。
控制主機根據接收到的無線信號，對整套系統(tǒng)進行調整。系統(tǒng)機械裝置可以使用雙層結構， 一層控制東西方向調整， 一層控制南北方向調整。因為東西方向調整的角度范圍較大并且是每天都進行的，并且調整頻繁，所以最好將它置于上層。以東西方向調整為例，太陽能利用裝置的東西方向調整使用一臺電動機的正反轉動進行驅動，或者使用其他裝置控制，例如液壓系統(tǒng)。
當電信號控制系統(tǒng)發(fā)出向西運動的信號時，該電動機正轉，驅動太陽能利用裝置向西轉動，以達到最佳采光角度；當達到最佳采光角度時，電信號控制系統(tǒng)的電信號消失，電動機停止。反之，當電信號控制系統(tǒng)發(fā)出向東運動的信號時，該電動機反轉，驅動太陽能利用裝置向東轉動，以達到最佳采光角度，當達到最佳采光角度時，電信號控制系統(tǒng)的電信號消失，電動機停止。同理，南北方向調整也是利用電信號控制系統(tǒng)的電信號作為指令控制電動機的正反轉動進行驅動。使用液壓控制則是利用液壓系統(tǒng)的工作液體的壓入與放出控制機 械裝置向不同的方向轉動。
在這個太陽追蹤系統(tǒng)中，最好另加裝一個在夜里控制轉動裝置向東轉動， 并且轉動到一定角度時停止轉動的電路，其開關啟閉用光敏元件來控制，有一 定光照強度時開關斷開，電路不工作；光照強度低于設定閥值時，開關閉合，
電路控制轉動裝置向東轉動；當轉動裝置轉動到向東方向的設定角度時，斷開 一個限位開關，停止工作。
盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術 人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內， 在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范 圍。
權利要求1.一種太陽定位器，其特征在于包括太陽定位光電傳感器，被配置為接受太陽光照，并比較判斷出太陽的方位信號，并將信號輸出連接至無線收發(fā)電路；主控制電路，通過無線收發(fā)電路接收太陽定位光電傳感器發(fā)送的無線信號，利用內嵌控制軟體對信號進行計算處理，輸出電機控制信號，并通過無線收發(fā)電路將控制信號傳至電機驅動電路；無線收發(fā)電路，被配置為兩個或兩個以上無線收發(fā)電路之間的通信，可以形成主控電路與單節(jié)點光電傳感器的通信，也可以與多個節(jié)點形成網絡拓撲，實現多節(jié)點通信；電機驅動電路，被配置為驅動電機傳動裝置，連接無線收發(fā)電路與電機。
2. 才艮據權利要求1所述的太陽定位器，其特征在于所述的太陽定位光電傳感器包括外殼，提供所述的太陽定位光電傳感器的機械殼體；光敏傳感器組，設置于所述的外殼內。
3. 根據權利要求2所述的太陽定位器，其特征在于所述的光敏傳感器組是1個光每1元件。
4. 根據權利要求2所述的太陽定位器，其特征在于所述的光敏傳感器組是2個光敏元件。
5. 根據權利要求1所述的太陽定位器，其特征在于所述的無線收發(fā)電路是(2. 4GHz無線發(fā)射器、lGHz無線發(fā)射器、935MHz無線發(fā)射器、藍牙無線發(fā)射器、FM無線發(fā)射器或紅外無線發(fā)射器。
專利摘要本實用新型涉及光傳感器領域，尤其涉及一種對自然光源方向進行定位的傳感和驅動裝置。本實用新型的太陽定位器，包括太陽定位光電傳感器，被配置為接受太陽光照，并比較判斷出太陽的方位信號，并將信號輸出連接至無線收發(fā)電路；主控制電路，通過無線收發(fā)電路接收太陽定位光電傳感器發(fā)送的無線信號，利用內嵌控制軟體對信號進行計算處理，輸出電機控制信號，并通過無線收發(fā)電路將控制信號傳至電機驅動電路；無線收發(fā)電路，被配置為兩個或兩個以上無線收發(fā)電路之間的通信，可以形成主控電路與單節(jié)點光電傳感器的通信；電機驅動電路，被配置為驅動電機傳動裝置，帶動太陽能利用裝置跟隨太陽轉動，連接無線收發(fā)電路與電機。本實用新型結構簡單、節(jié)約成本。
文檔編號G05D3/12GK201429798SQ20092013776
公開日2010年3月24日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權日2009年4月16日
發(fā)明者鵬 陳 申請人:芯銳電(廈門)光電科技有限公司