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CN102566583A - 一种太阳跟踪器时控装置 - Google Patents

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CN102566583A
CN102566583A CN2010105760173A CN201010576017A CN102566583A CN 102566583 A CN102566583 A CN 102566583A CN 2010105760173 A CN2010105760173 A CN 2010105760173A CN 201010576017 A CN201010576017 A CN 201010576017A CN 102566583 A CN102566583 A CN 102566583A
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CN
China
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tracker
rotating shaft
photoelectric detector
solar
photodetector
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Pending
Application number
CN2010105760173A
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English (en)
Inventor
胡剑峰
张超
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Xian Dayu Optoelectronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Xian Dayu Optoelectronic Technology Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

本发明公开了一种太阳跟踪器时控装置，包括用于探测太阳光信号的光电探测器和设置于光电探测器前端用于消除杂散光并汇聚太阳光的光电探测器窗口，光电探测器窗口的前端设置有用于将太阳光反射入光电探测器的太阳光反射镜，光电探测器和太阳光反射镜均与跟踪器转轴相接，光电探测器接收到反射进入的太阳光后产生控制信号驱动与其相接的跟踪器转轴旋转一定角度，跟踪器转轴上还连接有随跟踪器转轴的旋转而摆动的太阳能光伏板，太阳能光伏板与太阳能反射镜之间存在一定的夹角。本发明结构简单，设计合理，使用操作简便，在保证跟踪精度的基础上实现了自动化驱动，大大提高了太阳能发电的利用率，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种太阳跟踪器时控装置
技术领域
本发明属于太阳能光伏发电技术领域，尤其是涉及一种用于太阳能光伏发电系统中的太阳跟踪器时控装置。
背景技术
传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。太阳能光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。跟踪太阳光系统又是太阳能光伏发电系统中关键的组成部分，但是，目前传统的跟踪太阳光系统(一般是用单支柱式，但也有采用圆盘式的)是采用光感应系统，光感应系统在有云彩时，因不停寻找光源而造成用电量大。而云彩离开时，需时间调准跟踪，不仅影响设备的发电量，而且增加了工作过程中的耗电量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳跟踪器时控装置，其结构简单，设计合理，使用操作简便，在保证跟踪精度的基础上实现了自动化驱动，大大提高了太阳能发电的利用率，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳跟踪器时控装置，其特征在于：包括用于探测太阳光信号的光电探测器和设置于光电探测器前端用于消除杂散光并汇聚太阳光的光电探测器窗口，所述光电探测器窗口的前端设置有用于将太阳光反射入光电探测器的太阳光反射镜，所述光电探测器和太阳光反射镜均与跟踪器转轴相接，所述光电探测器接收到反射进入的太阳光后产生控制信号驱动与其相接的跟踪器转轴旋转一定角度，所述跟踪器转轴上还连接有随跟踪器转轴的旋转而摆动的太阳能光伏板，所述太阳能光伏板与太阳能反射镜之间存在一定的夹角。
上述的一种太阳跟踪器时控装置，其特征在于：所述光电探测器中集成有用于驱动跟踪器转轴旋转的驱动模块。
上述的一种太阳跟踪器时控装置，其特征在于：所述太阳能光伏板与太阳能反射镜之间存在30°-60°的夹角。
上述的一种太阳跟踪器时控装置，其特征在于：所述太阳能光伏板为矩形、圆形或椭圆形。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明由光电探测器、光电探测器窗口、太阳光反射镜、跟踪器转轴和太阳能光伏板五部分组成，结构简单，设计合理，使用操作便捷；本发明通过自动跟踪太阳光时控驱动的方法可以在保证系统精度和可靠性的前提下很好的解决了光感应系统高耗电量、高成本以及固定安装太阳能光伏板发电效率低的问题，根据资料显示，同样的太阳能光伏板，本发明的设计可以比固定放置太阳能光伏板的传统设计多发电20％～30％，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明第一种工作状态下的结构示意图。
图2为本发明第二种工作状态下的结构示意图。
图3为本发明的安装外观示意图。
附图标记说明：
1-光电探测器；    2-光电探测器窗口；    3-太阳光反射镜；
4-跟踪器转轴；    5-太阳能光伏板；    6-光路。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本发明包括用于探测太阳光信号的光电探测器1和设置于光电探测器1前端用于消除杂散光并汇聚太阳光的光电探测器窗口2，所述光电探测器窗口2的前端设置有用于将太阳光反射入光电探测器1的太阳光反射镜3，所述光电探测器1和太阳光反射镜3均与跟踪器转轴4相接，所述光电探测器1接收到反射进入的太阳光后产生控制信号驱动与其相接的跟踪器转轴4旋转一定角度，所述跟踪器转轴4上还连接有随跟踪器转轴4的旋转而摆动的太阳能光伏板5，所述太阳能光伏板5与太阳能反射镜3之间存在一定的夹角。
如图1、图2和图3所示，本实施例中，所述光电探测器1中集成有用于驱动跟踪器转轴4旋转的驱动模块。所述太阳能光伏板5与太阳能反射镜3之间存在30°-60°的夹角。所述太阳能光伏板5为矩形、圆形或椭圆形。
本发明按照一天太阳东升西落，即24小时内太阳运动360°，设置每次驱动跟踪转轴旋转5°，根据研究表明，对于硅太阳能光伏板，5°以内的太阳光照角度，其发电量基本不变。太阳与地球表面某区域的相对角度变化为15°/小时，即每20分钟变化5°。
本发明的工作原理及工作过程是：如图1所示，太阳光反射镜3安装在跟踪器转轴4上，当太阳光入射光线与太阳光反射镜3成45°夹角时，反射光线正好通过光电探测器窗2口进入光电探测器1，光电探测器1感应到太阳光，输出控制信号，驱动跟踪器转轴4旋转5°，此时该装置状态如图2所示，太阳光入射方向与太阳光反射镜3夹角为50°，太阳光经反射后不能进入光电探测器1，然而经过20分钟，太阳相对跟踪器转轴4旋转5°后，则又回到图一所示状态，光电探测器1再次探测到太阳光，输出控制信号驱动跟踪器转轴4再旋转5°。以此往复，该装置以20分钟为周期提供控制信号，使跟踪器转轴4周期性旋转，改变太阳能光伏板5的角度，使入射太阳光与太阳能光伏板5法线方向保持在5°的夹角内，实现太阳光垂直照射面积最大化。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种太阳跟踪器时控装置，其特征在于：包括用于探测太阳光信号的光电探测器(1)和设置于光电探测器(1)前端用于消除杂散光并汇聚太阳光的光电探测器窗口(2)，所述光电探测器窗口(2)的前端设置有用于将太阳光反射入光电探测器(1)的太阳光反射镜(3)，所述光电探测器(1)和太阳光反射镜(3)均与跟踪器转轴(4)相接，所述光电探测器(1)接收到反射进入的太阳光后产生控制信号驱动与其相接的跟踪器转轴(4)旋转一定角度，所述跟踪器转轴(4)上还连接有随跟踪器转轴(4)的旋转而摆动的太阳能光伏板(5)，所述太阳能光伏板(5)与太阳能反射镜(3)之间存在一定的夹角。
2.按照权利要求1所述的一种太阳跟踪器时控装置，其特征在于：所述光电探测器(1)中集成有用于驱动跟踪器转轴(4)旋转的驱动模块。
3.按照权利要求1所述的一种太阳跟踪器时控装置，其特征在于：所述太阳能光伏板(5)与太阳能反射镜(3)之间存在30°-60°的夹角。
4.按照权利要求1所述的一种太阳跟踪器时控装置，其特征在于：所述太阳能光伏板(5)为矩形、圆形或椭圆形。
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