專利名稱：一種太陽跟蹤器時控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于太陽能光伏發(fā)電技術領域，尤其是涉及一種用于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的太陽跟蹤器時控裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出，同時全球還有20 億人得不到正常的能源供應。這個時候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變人類的能源結構，維持長遠的可持續(xù)發(fā)展。這之中太陽能以其獨有的優(yōu)勢而成為人們重視的焦點。太陽能光伏發(fā)電技術可以用于任何需要電源的場合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到玩具，光伏電源可以無處不在。跟蹤太陽光系統(tǒng)又是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中關鍵的組成部分，但是，目前傳統(tǒng)的跟蹤太陽光系統(tǒng)(一般是用單支柱式，但也有采用圓盤式的)是采用光感應系統(tǒng)，光感應系統(tǒng)在有云彩時，因不停尋找光源而造成用電量大。而云彩離開時，需時間調準跟蹤，不僅影響設備的發(fā)電量，而且增加了工作過程中的耗電量。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種太陽跟蹤器時控裝置，其結構簡單，設計合理，使用操作簡便，在保證跟蹤精度的基礎上實現(xiàn)了自動化驅動，大大提高了太陽能發(fā)電的利用率，使用效果好，便于推廣使用。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種太陽跟蹤器時控裝置，其特征在于包括用于探測太陽光信號的光電探測器和設置于光電探測器前端用于消除雜散光并匯聚太陽光的光電探測器窗口，所述光電探測器窗口的前端設置有用于將太陽光反射入光電探測器的太陽光反射鏡，所述光電探測器和太陽光反射鏡均與跟蹤器轉軸相接，所述光電探測器接收到反射進入的太陽光后產生控制信號驅動與其相接的跟蹤器轉軸旋轉一定角度，所述跟蹤器轉軸上還連接有隨跟蹤器轉軸的旋轉而擺動的太陽能光伏板，所述太陽能光伏板與太陽能反射鏡之間存在一定的夾角。上述的一種太陽跟蹤器時控裝置，其特征在于所述光電探測器中集成有用于驅動跟蹤器轉軸旋轉的驅動模塊。上述的一種太陽跟蹤器時控裝置，其特征在于所述太陽能光伏板與太陽能反射鏡之間存在30° -60°的夾角。上述的一種太陽跟蹤器時控裝置，其特征在于所述太陽能光伏板為矩形、圓形或橢圓形。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明由光電探測器、光電探測器窗口、太陽光反射鏡、跟蹤器轉軸和太陽能光伏板五部分組成，結構簡單，設計合理，使用操作便捷； 本發(fā)明通過自動跟蹤太陽光時控驅動的方法可以在保證系統(tǒng)精度和可靠性的前提下很好的解決了光感應系統(tǒng)高耗電量、高成本以及固定安裝太陽能光伏板發(fā)電效率低的問題，根據資料顯示，同樣的太陽能光伏板，本發(fā)明的設計可以比固定放置太陽能光伏板的傳統(tǒng)設計多發(fā)電20 % 30 %，使用效果好，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本發(fā)明第一種工作狀態(tài)下的結構示意圖。圖2為本發(fā)明第二種工作狀態(tài)下的結構示意圖。圖3為本發(fā)明的安裝外觀示意圖。附圖標記說明1-光電探測器； 2-光電探測器窗口； 3-太陽光反射鏡；4-跟蹤器轉軸； 5-太陽能光伏板； 6-光路。
具體實施例方式如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括用于探測太陽光信號的光電探測器1和設置于光電探測器1前端用于消除雜散光并匯聚太陽光的光電探測器窗口 2，所述光電探測器窗口 2的前端設置有用于將太陽光反射入光電探測器1的太陽光反射鏡3，所述光電探測器 1和太陽光反射鏡3均與跟蹤器轉軸4相接，所述光電探測器1接收到反射進入的太陽光后產生控制信號驅動與其相接的跟蹤器轉軸4旋轉一定角度，所述跟蹤器轉軸4上還連接有隨跟蹤器轉軸4的旋轉而擺動的太陽能光伏板5，所述太陽能光伏板5與太陽能反射鏡3 之間存在一定的夾角。如圖1、圖2和圖3所示，本實施例中，所述光電探測器1中集成有用于驅動跟蹤器轉軸4旋轉的驅動模塊。所述太陽能光伏板5與太陽能反射鏡3之間存在30° -60°的夾角。所述太陽能光伏板5為矩形、圓形或橢圓形。本發(fā)明按照一天太陽東升西落，即M小時內太陽運動360°，設置每次驅動跟蹤轉軸旋轉5°，根據研究表明，對于硅太陽能光伏板，5°以內的太陽光照角度，其發(fā)電量基本不變。太陽與地球表面某區(qū)域的相對角度變化為15° /小時，即每20分鐘變化5°。本發(fā)明的工作原理及工作過程是如圖1所示，太陽光反射鏡3安裝在跟蹤器轉軸 4上，當太陽光入射光線與太陽光反射鏡3成45°夾角時，反射光線正好通過光電探測器窗 2 口進入光電探測器1，光電探測器1感應到太陽光，輸出控制信號，驅動跟蹤器轉軸4旋轉 5°，此時該裝置狀態(tài)如圖2所示，太陽光入射方向與太陽光反射鏡3夾角為50°，太陽光經反射后不能進入光電探測器1，然而經過20分鐘，太陽相對跟蹤器轉軸4旋轉5°后，則又回到圖一所示狀態(tài)，光電探測器1再次探測到太陽光，輸出控制信號驅動跟蹤器轉軸4再旋轉5°。以此往復，該裝置以20分鐘為周期提供控制信號，使跟蹤器轉軸4周期性旋轉，改變太陽能光伏板5的角度，使入射太陽光與太陽能光伏板5法線方向保持在5°的夾角內， 實現(xiàn)太陽光垂直照射面積最大化。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。
權利要求
1.一種太陽跟蹤器時控裝置，其特征在于包括用于探測太陽光信號的光電探測器 (1)和設置于光電探測器(1)前端用于消除雜散光并匯聚太陽光的光電探測器窗口 O)，所述光電探測器窗口(2)的前端設置有用于將太陽光反射入光電探測器(1)的太陽光反射鏡 (3)，所述光電探測器(1)和太陽光反射鏡C3)均與跟蹤器轉軸(4)相接，所述光電探測器 (1)接收到反射進入的太陽光后產生控制信號驅動與其相接的跟蹤器轉軸(4)旋轉一定角度，所述跟蹤器轉軸(4)上還連接有隨跟蹤器轉軸(4)的旋轉而擺動的太陽能光伏板(5)， 所述太陽能光伏板( 與太陽能反射鏡C3)之間存在一定的夾角。
2.按照權利要求1所述的一種太陽跟蹤器時控裝置，其特征在于所述光電探測器(1) 中集成有用于驅動跟蹤器轉軸(4)旋轉的驅動模塊。
3.按照權利要求1所述的一種太陽跟蹤器時控裝置，其特征在于所述太陽能光伏板 (5)與太陽能反射鏡⑶之間存在30° -60°的夾角。
4.按照權利要求1所述的一種太陽跟蹤器時控裝置，其特征在于所述太陽能光伏板 (5)為矩形、圓形或橢圓形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽跟蹤器時控裝置，包括用于探測太陽光信號的光電探測器和設置于光電探測器前端用于消除雜散光并匯聚太陽光的光電探測器窗口，光電探測器窗口的前端設置有用于將太陽光反射入光電探測器的太陽光反射鏡，光電探測器和太陽光反射鏡均與跟蹤器轉軸相接，光電探測器接收到反射進入的太陽光后產生控制信號驅動與其相接的跟蹤器轉軸旋轉一定角度，跟蹤器轉軸上還連接有隨跟蹤器轉軸的旋轉而擺動的太陽能光伏板，太陽能光伏板與太陽能反射鏡之間存在一定的夾角。本發(fā)明結構簡單，設計合理，使用操作簡便，在保證跟蹤精度的基礎上實現(xiàn)了自動化驅動，大大提高了太陽能發(fā)電的利用率，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號H02N6/00GK102566583SQ20101057601
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權日2010年12月7日
發(fā)明者張超, 胡劍峰 申請人:西安大昱光電科技有限公司