專利名稱：太陽能跟蹤器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能跟蹤器，具體來說是涉及一種跟蹤一年中每一天太陽所在的角度的跟蹤系統(tǒng)，利用單片機(jī)，結(jié)合相應(yīng)的電路，來實(shí)時(shí)跟蹤太陽所在的角度，從而使太陽光線以最大入射角(接近90° )照射在太陽能電池板上，實(shí)現(xiàn)電池板以最大功率轉(zhuǎn)換太陽能。
背景技術(shù)：
太陽能是一種儲(chǔ)量極為豐富而且清潔無污染的可再生綠色能源，只要使太陽能成為可以被廣泛利用的能源，它將極大地緩解人類的能源危機(jī)，改善人居環(huán)境，推動(dòng)人類社會(huì)的重大進(jìn)步。作為一種清潔無污染的綠色能源，發(fā)展前景非常廣闊，已成為各國競相開發(fā)的綠色能源。但太陽能存在著密度低、間歇性、光照方向和強(qiáng)度隨時(shí)間不斷變化等問題，本實(shí)用新型就是為了提高太陽能的利用率而進(jìn)行設(shè)計(jì)系統(tǒng)的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種太陽能跟蹤器，能夠跟蹤太陽所在的角度，調(diào)整太陽能電池板，使太陽光線以最大入射角(接近90° )照射在太陽能電池板上，實(shí)現(xiàn)電池板以最大功率轉(zhuǎn)換太陽能。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種太陽能跟蹤器，包括單片機(jī)模塊；其特征在于:還包括與單片機(jī)模塊相連的AD采集模塊，與單片機(jī)相連的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，與單片機(jī)模塊相連的光線反饋模塊，與單片機(jī)模塊相連的數(shù)據(jù)顯示模塊，與單片機(jī)模塊相連的電源模塊。所述的單片機(jī)模塊是整個(gè)太陽能跟蹤器的主控模塊，主要作用是進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與控制。所述的AD采集模塊主要是對太陽能電池板輸出電壓進(jìn)行AD采集，然后傳輸給單片機(jī)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊用來實(shí)現(xiàn)對太陽能電池板的角度偏轉(zhuǎn)控制，以便跟蹤太陽。所述的光線反饋模塊主要用于太陽能電池板周圍光信號的采集，從而用于單片機(jī)模塊進(jìn)行太陽光線角度的判斷與控制。所述的數(shù)據(jù)顯示模塊采用12864液晶模塊，用于實(shí)時(shí)顯示太陽能電池板的輸出電壓。所述的電源模塊用于給整個(gè)太陽能跟蹤器提供電源。

圖1是本太陽能跟蹤器系統(tǒng)主框圖；圖2是本太陽能跟蹤器主控芯片ATmegaie單片機(jī)引腳封裝圖；圖3是本太陽能跟蹤器AD采集模塊電路原理圖；圖4是本太陽能跟蹤 器水平方向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路原理圖；[0014]圖5是本太陽能跟蹤器垂直方向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路原理圖；圖6是本太陽能跟蹤器小偏差時(shí)光線反饋模塊電路原理圖；圖7是本太陽能跟蹤器大偏差時(shí)光線反饋模塊電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實(shí)用新型太陽能跟蹤器，包括單片機(jī)模塊1、AD采集模塊2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、光線反饋模塊4、數(shù)據(jù)顯示模塊5、電源模塊6。如圖2所示，所述的單片機(jī)模塊I采用8位單片機(jī)系列ATmegal6，32個(gè)通用I/O口，具有8路AD轉(zhuǎn)換通道，是整個(gè)太陽能跟蹤器系統(tǒng)的主控核心。如圖3所示，所述的AD采集模塊2與單片機(jī)的ADl通道相連，對太陽能電池板輸出電壓進(jìn)行AD采集，由單片機(jī)模塊I經(jīng)過對不同時(shí)間段所采集的AD的值進(jìn)行運(yùn)算處理之后，再執(zhí)行相應(yīng)的控制。如圖4、5所示，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3分為水平與垂直兩個(gè)方向上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)單片機(jī)模塊I輸出的信號驅(qū)動(dòng)水平方向電機(jī)向太陽偏轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，然后驅(qū)動(dòng)垂直方向電機(jī)使電池板偏轉(zhuǎn)角度從而實(shí)現(xiàn)與太陽光線垂直。如圖6、7所示，所述的光線反饋模塊4用于太陽能電池板周圍光信號的采集，通過在外圍四個(gè)方位的光敏電阻與中心光敏電阻的比較來確定大范圍的偏差，就可以判斷出太陽光偏轉(zhuǎn)的方向和偏差的大小，從而來實(shí)現(xiàn)根據(jù)輸出電壓的變化來跟蹤太陽光。
單片機(jī)在執(zhí)行程序時(shí)，當(dāng)有外部光線采集電路發(fā)來有效信號時(shí)(當(dāng)太陽能電池板與太陽光線存在一定角度時(shí)，在不同位置上的光敏電阻利用其對光線的靈敏度，反饋不同的電壓值不同，再通過電壓對比較器對單片機(jī)輸出一個(gè)電平信號，單片機(jī)根據(jù)電平的情況判斷有偏差存在)，單片機(jī)通過對外部送來的信號進(jìn)行處理，在水平方向和豎直方向上得出控制方案，然后分別控制水平和垂直方向上的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，從而驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方向上的直流電機(jī)工作。在直流電機(jī)工作過程中光線采集電路時(shí)時(shí)反饋太陽光線的偏轉(zhuǎn)情況，也就達(dá)到了實(shí)時(shí)跟蹤太陽光線的目的。
權(quán)利要求1.一種太陽能跟蹤器，包括單片機(jī)模塊(I);其特征在于:還包括與單片機(jī)模塊(I)相連的AD采集模塊(2)，與單片機(jī)模塊(I)相連的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(3)，與單片機(jī)模塊(I)相連的光線反饋模塊(4)，與單片機(jī)模塊(I)相連的數(shù)據(jù)顯示模塊(5)，與單片機(jī)模塊(I)相連的電源模塊 (6)。
專利摘要一種太陽能跟蹤器，屬于自動(dòng)追蹤太陽光的一種設(shè)備，能夠根據(jù)一年中每一天不同時(shí)刻太陽所在的角度，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中太陽能電池板的角度，使太陽光線以最大入射角(接近90°)照射在太陽能電池板上，實(shí)現(xiàn)電池板以最大功率轉(zhuǎn)換太陽能。所述太陽能跟蹤器包括一種太陽能跟蹤器，包括單片機(jī)模塊；其特征在于還包括與單片機(jī)模塊相連的AD采集模塊，與單片機(jī)相連的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，與單片機(jī)模塊相連的光線反饋控制，與單片機(jī)模塊相連的數(shù)據(jù)顯示模塊，與單片機(jī)模塊相連的電源模塊。本太陽能跟蹤器不受地域因素影響，實(shí)用價(jià)值較高，操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)，具有一定的推廣價(jià)值。
文檔編號G05D3/12GK203102017SQ20122069891
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者王永亮, 崔亞明, 陳玉峰, 吳興利 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)