太陽能電池板自動跟蹤系統的製作方法
2024-04-15 23:20:05
1.本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種太陽能電池板自動跟蹤系統。
背景技術：
2.太陽能電池板是通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置，相對於普通電池和可循環充電電池來說，太陽能電池屬於更節能環保的綠色產品；傳統的太陽能電池板安裝完成之後，其角度是固定不變的，實驗證明，當陽光照射在太陽能電池板上的入射角接近零度時，太陽能電池板的電能轉化率接近最大，由於地球的自轉以及我國的地理位置，太陽每天從東方升起，從西方落下，導致太陽光照射在太陽能電池板上的角度隨著時間的流逝一直在變化，在這種條件下，申請人致力於研究出一種太陽能電池板自動跟蹤系統，實現太陽能電池板隨著太陽自動轉動，使陽光照射在太陽能電池板上的入射角接近零度。
技術實現要素：
3.本發明的目的在於實現太陽能電池板隨著太陽自動轉動，使陽光照射在太陽能電池板上的入射角接近零度。
4.為了實現上述目的，本發明所採取的技術方案如下：
5.太陽能電池板自動跟蹤系統，包括調控部分、驅動部分和太陽能電池板；
6.所述調控部分包括：
7.微電子計算器,其根據從早上6點日出到18點日落剛好構成的30個太陽弧度,將30個太陽弧度分為若干個相等的區間；
8.觸發器,根據每個區間在特定時序輸出一個可控的脈衝；
9.調控器,對脈衝信號進行調控；
10.發射器,調控器將脈衝信號輸送至發射器,通過發射器將脈衝信號發射出去；
11.所述驅動部分包括：
12.接收器,用於接收發射器傳出的脈衝信號；
13.驅動器,接收器將脈衝信號傳輸至驅動器,驅動器根據脈衝信號驅動太陽能電池板轉動指定的弧度。
14.進一步地，所述驅動器為伺服電機、直流電機、推桿、油壓杆或螺旋器中的一種。
15.進一步地，所述調控部分還包括比較器，比較器用於記錄每個脈衝的數據。
16.本發明的有益效果為：本發明通過微電子計算器根據從早上6點日出到18點日落剛好構成的30個太陽弧度，將30個太陽弧度分為若干個相等的區間，觸發器根據每個區間在特定時序輸出一個可控的脈衝，調控器對脈衝信號進行調控處理之後，將脈衝信號輸送至發射器,通過發射器將脈衝信號發射出去；接收器接收到發射器傳出的脈衝信號之後，將脈衝信號傳輸至驅動器,驅動器根據脈衝信號驅動太陽能電池板轉動指定的弧度，從而實現太陽能電池板隨著太陽而轉動，使太陽光從早上6點日出到18點日落期間，一直垂直射向
太陽能電池板，進而實現使陽光照射在太陽能電池板上的入射角接近零度的目的。
附圖說明
17.圖1是本發明的調控部分和驅動部分的流程示意圖。
具體實施方式
18.為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明；在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明；但是本發明能夠以很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制，以下結合附圖對本發明進行進一步說明。
19.我國香港所在的地理坐標是：緯度22
°
26'00.00"n，經度：114
°
12'00.00"e，我國香港的經緯度範圍是在北緯22度9分至22度37分,東經113度52分至114度30分。
20.我國香港位於我國廣東省南端，處於珠江出口之東，西鄰澳門，北接廣東省深圳經濟特區，由香港島、九龍半島、新界內陸地區以及262個大小島嶼(離島)組成。
21.由於太陽和地球都是帶電體，太陽轉動時產生一個旋轉電磁場，地球也因而產生一個感應磁場，由於兩個磁場的相互作用，使地球沿著自已的軸線(地軸)旋轉，形成地球的自轉；地球不停地繞著地軸自西向東轉動，造成了白天和黑夜的不斷交替，使日出日落周而復始。
22.地軸是以地球中心為原點o，與赤道所在平面xy所組成的平面坐標系，由東經120度指向西經60度為y軸正方向；而由原點o垂直指向北極則為z軸正方向；所以可以確定x軸的方向是從東經30度指向西經150度。
23.事實上日出日落，幾乎每日都不盡相同；如北半球的下半年，太陽從東北升，西北落，而且緯度越高，升降的方位越偏北；而當太陽直射赤道的夏季，各地太陽則由正東升，正西落(極點除外)；而從秋分到春分日，全球各地太陽從東南升，西南落，而且緯度越高，升降的方位越偏南(極點和出現極晝夜的地方除外)，因此日出日落的時間可歸納為以下圖示：
24.25.我們設定我國香港時間6點整太陽從正東升起，18點整從正西落下；然後以太陽能電池板的一邊升高或降低5-10cm來修正誤差；如果將太陽能電池板以45-60度對地角對正東方，這時太陽能電池板在8點正時剛好對正太陽光直射(入射角接近0)；實驗證明，因為太陽的自轉方向和地球是一樣的自西向東旋轉，從早上6點日出到18點日落剛好構成30個太陽弧度；當陽光直射而入射角接近0時，太陽能電池板的電流量接近最大。
26.如圖1所示，本技術文件提出的太陽能電池板自動跟蹤系統，包括調控部分、驅動部分和太陽能電池板。
27.所述調控部分包括：
28.微電子計算器,其根據從早上6點日出到18點日落剛好構成的30個太陽弧度,將30個太陽弧度分為若干個相等的區間；
29.觸發器,根據每個區間在特定時序輸出一個可控的脈衝；
30.比較器,記錄每個脈衝的數據；
31.調控器,對脈衝信號進行調控；
32.發射器,調控器將脈衝信號輸送至發射器,通過發射器將脈衝信號發射出去。
33.所述驅動部分包括：
34.接收器,用於接收發射器傳出的脈衝信號；
35.驅動器,接收器將脈衝信號傳輸至驅動器,驅動器根據脈衝信號驅動太陽能電池板轉動指定的弧度。
36.所述驅動器為伺服電機、直流電機、推桿、油壓杆或螺旋器中的一種，在本實施例中，為了更好的配合脈衝信號，驅動器優選為伺服電機。
37.因為地球表面圍繞一圈大氣層，天氣變化無常，由於天氣千變萬化，直接跟蹤太陽光照幾乎不可能，再加上城市各種散射光源，使同步跟蹤太陽光照非常困難；但是，由於太陽和地球自轉的速度是衡定的，日出日落的時間和方位非常準確，所以可以認為，由6點到18點這個時間區間也是均衡的；因此我們就可以用微電子計算器將30個太陽弧度分為無數個相等的區間，比如大於30個、300個或更多，然後每個區間在特定時序輸出一個可控的脈衝，利用此脈衝去驅動一個伺服電機，它將準確地帶動太陽能電池板轉動一個指定的弧度；因此，這個太陽弧度就可以被示為「日出日落的模擬軌跡」；其實，地球上任何地區日出日落的軌跡都可以用此法來定義。
38.本發明的工作原理為：通過微電子計算器根據從早上6點日出到18點日落剛好構成的30個太陽弧度，將30個太陽弧度分為若干個相等的區間，觸發器根據每個區間在特定時序輸出一個可控的脈衝，調控器對脈衝信號進行調控處理之後，將脈衝信號輸送至發射器,通過發射器將脈衝信號發射出去；接收器接收到發射器傳出的脈衝信號之後，將脈衝信號傳輸至驅動器,驅動器根據脈衝信號驅動太陽能電池板轉動指定的弧度，從而實現太陽能電池板隨著太陽而轉動，使太陽光從早上6點日出到18點日落期間，一直垂直射向太陽能電池板，進而實現使陽光照射在太陽能電池板上的入射角接近零度的目的。
39.以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例，不能以此來限定本發明的權利保護範圍，因此依本發明申請專利範圍上所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍，以上並非對本發明的技術範圍作任何限制，凡依據本發明技術實質對以上的實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明的技術方案的範圍內。