光伏源太阳能自动跟踪器.pdf

一种结构简单、全方位精确跟踪、自身带有电源的光伏源太阳能自动跟踪器，包括底座，底座上连接有方管，方管前、后、左、右的底座分别连接有前测光板、后测光板、左测光板、右测光板，前测光板、后测光板、左测光板、右测光板分别为一组光敏电阻；方管左、右两侧分别连接有左光伏发电板、右光伏发电板，左光伏发电板和右光伏发电板连接有运放驱动电路、水平驱动电机M1、垂直驱动电机M2。运放驱动电路包括有运放器U1、U2、U3、U4；右测光板包括有相互串联的光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4，光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4与运放器U1的1脚相连。

1、  一种光伏源太阳能自动跟踪器，包括底座(8)，其特征是：底座(8)上连接有方管(1)，方管(1)前、后、左、右的底座(8)上分别连接有前测光板(4)、后测光板(5)、左测光板(3)、右测光板(2)，前测光板(4)、后测光板(5)、左测光板(3)、右测光板(2)分别为一组光敏电阻；方管(1)左、右两侧分别连接有左光伏发电板(6)、右光伏发电板(7)，左光伏发电板(6)和右光伏发电板(7)连接有运放驱动电路、水平驱动电机M1、垂直驱动电机M2。

2、  根据权利要求1所述的光伏源太阳能自动跟踪器，其特征是：所述运放驱动电路包括有运放器U1、U2、U3、U4；右测光板(2)包括有相互串联的光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4，光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4与运放器U1的1脚相连，左测光板(3)包括有相互串联的光敏电阻RG5、RG6、RG7、RG8，光敏电阻RG5、RG6、RG7、RG8与运放器U2的6脚相连，运放器U1和运放器U2输出脚3、4分别连接有三极管T1、T2，三极管T1、T2的集电极连接有继电器J1、J2，继电器J1、J2与所述水平驱动电机M1相连；前测光板(4)包括有相互串联的光敏电阻RG9、RG10、RG11、RG12，光敏电阻RG9、RG10、RG11、RG12与运放器U3的8脚相连，后测光板(5)包括有相互串联的光敏电阻RG13、RG14、RG15、RG16，光敏电阻RG13、RG14、RG15、RG16与运放器U4的13脚相连，运放器U3、U4的输出脚10、11分别连接有三极管T3、T4，三极管T3、T4的射极接地，三极管T3、T4的集电极连接有继电器J3、J4，继电器J3、J4与所述垂直驱动电机M2相连。

3、  根据权利要求1或2所述的光伏源太阳能自动跟踪器，其特征是：所述方管(1)为不锈钢方管。

光伏源太阳能自动跟踪器
技术领域
本发明涉及一种太阳能跟踪器，尤其涉及一种光伏源太阳能自动跟踪器。
背景技术
太阳能是无污染又清洁的能源，是取之不尽、用之不竭的能源，在人类面临能源危机和环境保护两大难题的今天，受到人们的极大重视。利用太阳能的各种设备不断推出，在各领域已发挥了很大作用，其中太阳能跟踪器在各种太阳能应用中最为广泛，安装有跟踪器的太阳灶和太阳能集热器可提高制热效果，在太阳能发电器和大型太阳能发电站上使用跟踪器可提高发电量。但在实际应用中发现，现有的太阳能跟踪器大部分采用单向跟踪或者时间跟踪，结构较为复杂，也不精确，没有自身电源，靠外来电源跟踪既不方便，又消耗电能，没实现真正的太阳能利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、全方位精确跟踪、自身带有电源的光伏源太阳能自动跟踪器。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种光伏源太阳能自动跟踪器，包括底座，其特征是：底座上连接有方管，方管前、后、左、右的底座上分别连接有前测光板、后测光板、左测光板、右测光板，前测光板、后测光板、左测光板、右测光板分别为一组光敏电阻；方管左、右两侧分别连接有左光伏发电板、右光伏发电板，左光伏发电板和右光伏发电板连接有运放驱动电路、水平驱动电机M1、垂直驱动电机M2。
根据所述的光伏源太阳能自动跟踪器，其特征是：所述运放驱动电路包括有运放器U1、U2、U3、U4；右测光板包括有相互串联的光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4，光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4与运放器U1的1脚相连，左测光板包括有相互串联的光敏电阻RG5、RG6、RG7、RG8，光敏电阻RG5、RG6、RG7、RG8与运放器U2的6脚相连，运放器U1和运放器U2输出脚3、4分别连接有三极管T1、T2，三极管T1、T2的集电极连接有继电器J1、J2，继电器J1、J2与所述水平驱动电机M1相连；前测光板包括有相互串联的光敏电阻RG9、RG10、RG11、RG12，光敏电阻RG9、RG10、RG11、RG12与运放器U3的8脚相连，后测光板包括有相互串联的光敏电阻RG13、RG14、RG15、RG16，光敏电阻RG13、RG14、RG15、RG16与运放器U4的13脚相连，运放器U3、U4的输出脚10、11分别连接有三极管T3、T4，三极管T3、T4的射极接地，三极管T3、T4的集电极连接有继电器J3、J4，继电器J3、J4与所述垂直驱动电机M2相连。
根据所述的光伏源太阳能自动跟踪器，其特征是：所述方管为不锈钢方管。
当阳光不直射时，由前测光板、后测光板、左测光板、右测光板等四面光敏元件产生不同的阻值变化，运放驱动电路输出不同信号电压，分别驱动水平驱动电机M1、垂直驱动电机M2调整转动，并带动所用的太阳能设备转动，直至太阳直射为止，保持太阳光始终直射，由于阳光始终直射，增强了太阳能光热效率，全天跟踪8-10小时，能使太阳灶的热效增至一倍，能提高光伏发电量40％以上。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是跟踪器和电机驱动电路原理图。
附图中：
1、方管        2、右测光板        3、左测光板        4、前测光板
5、后测光板    6、左光伏发电板    7、右光伏发电板    8、底座
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述：
一种光伏源太阳能自动跟踪器，如图1、图2、图3所示，包括底座8，底座8上连接有方管1，方管1前、后、左、右的底座8上分别连接有前测光板4、后测光板5、左测光板3、右测光板2，前测光板4、后测光板5、左测光板3、右测光板2分别为一组光敏电阻；方管1左、右两侧分别连接有左光伏发电板6、右光伏发电板7，左光伏发电板6和右光伏发电板7连接有运放驱动电路、水平驱动电机M1、垂直驱动电机M2。在本实施例中，运放驱动电路包括有运放器U1、U2、U3、U4；右测光板2包括有相互串联的光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4，光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4与运放器U1的1脚相连，左测光板3包括有相互串联的光敏电阻RG5、RG6、RG7、RG8，光敏电阻RG5、RG6、RG7、RG8与运放器U2的6脚相连，运放器U1和运放器U2输出脚3、4分别连接有三极管T1、T2，三极管T1、T2的集电极连接有继电器J1、J2，继电器J1、J2与所述水平驱动电机M1相连；前测光板4包括有相互串联的光敏电阻RG9、RG10、RG11、RG12，光敏电阻RG9、RG10、RG11、RG12与运放器U3的8脚相连，后测光板5包括有相互串联的光敏电阻RG13、RG14、RG15、RG16，光敏电阻RG13、RG14、RG15、RG16与运放器U4的13脚相连，运放器U3、U4的输出脚10、11分别连接有三极管T3、T4，三极管T3、T4的射极接地，三极管T3、T4的集电极连接有继电器J3、J4，继电器J3、J4与所述垂直驱动电机M2相连；方管1为不锈钢方管。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
本发明包括方管1、右测光板2、左测光板3、前测光板4、后测光板5、左光伏发电板6、右光伏发电板7、底座8和运放驱动电路组成。运放驱动电路安装在方管1内，前、后、左、右四面测光板由16只光敏电阻组成，分别安装在方管1下端的四周，方管1的上口封闭，下端固定在底座8上，底座8的两侧分别安装有两块12V的左光伏发电板6和右光伏发电板7，运放驱动电路和水平驱动电机M1、垂直驱动电机M2的电源是由左、右两块光伏发电板提供的。前、后、左、右四面测光板的信号输出连接运放驱动电路，运放电器的输出端连接水平驱动电机M1和垂直驱动电机M2，水平驱动电机M1用于水平调整，垂直驱动电机M2用于垂直调整。
继器器J1、J2与水平驱动电机M1的连接方法是：继电器J1、J2的常闭触点与正电源连接、常开触点与负电源连接、中间接点接水平驱动电机M1，用于水平调整。继电器J3、J4与垂直驱动电机M2的连接方式是：继电器J3、J4的常闭触点与正电源连接、常开触点与负电源连接、中间接点接垂直驱动电机M2，用于垂直调整。
本发明在正常跟踪时，方管1能垂直正对太阳。光敏元件采用光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4和RG5、RG6、RG7、RG8和RG9、RG10、RG11、RG12和RG13、RG14、RG15、RG16，四组串联后，分别连接运放器U1、U2、U3、U4，接可调电阻R1、R2、R3、R4、三极管T1、T2、T3、T4、电阻R01、R02、R03、R04、R05、R06、R07、R08、继电器J1、J2、J3、J4、左光伏发电板6、右光伏发电板7。其中光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4，串联后一侧接正电源，另一侧接运放器U1的1脚，运放器U1的2脚接正电源，运放器U1的3脚是输出脚，输出脚接电阻R01和电阻R02分压后连接三极管T1的基极，三极管T1的发射极接地，三极管T1的集电极接继电器J1的线圈，继电器接水平驱动电机M1的其中一相。光敏电阻RG5、RG6、RG7、RG8串联后，一侧接正电源，另一侧接运放器U2的6脚，运放器U2的5脚接正电源，运放器U2的4脚输出接电阻R03和电阻R04，分压后接三极管T2的基极，三极管T2的发射极接地，三极管T2的集电极接继电器J2的线圈，继电器J2接水平驱动电机M1的另一相。光敏电阻RG9、RG10、RG11、RG12串联后，一侧接正电源，另一侧接运放器U3的8脚，运放器U3的9脚接正电源、运放器U3的10脚输出接分压电阻R05、R06，分压后接三极管T3的基极，三极管T3的发射极接地，三极管T3的集电极接继电器J3的线圈，继电器J3接垂直驱动电机M2的其中一相。光敏电阻RG13、RG14、RG15、RG16串联后，一侧接正电源，另一侧接运放器U4的13脚，运放器U4的12脚接正电源，运放器U4的11脚输出接分压电阻R07、R08，分压后接三极管T4的基极，三极管T4的发射极接地，三极管T4的集电极接继电器J4的线圈，继电器J4接垂直驱动电机M2的另一相。
本发明中的方管1由不锈钢方管制成，它的长度为22cm，直径为30mm，右测光板2由4只光敏电阻组成，用有机玻璃密封，左测光板3由4只光敏电阻组成，用有机玻璃密封，前测光板4由4只光敏电阻组成，用有机玻璃密封，后测光板5由4只光敏电阻组成，用有机玻璃密封。
左光伏发电板6和右光伏发电板7的外型长度分别为长17cm、宽17cm，用铝合金型材制作，固定在底座8上，底座8用不锈钢方管做成，长度为6cm，直径为30mm，运放器驱动电路由光敏电阻、可调电阻、电阻、三极管、12V继电器组成，运放器采用HD14011BP。
如图3所示，光敏电阻RG1、RG2、RG3、RG4和RG5、RG6、RG7、RG8和RG9、RG10、RG11、RG12和RG13、RG14、RG15、RG16，在同等强度的直射光照射时，运放器U1、U2、U3、U4的输出脚都没有信号输出，三极管T1、T2、T3、T4都不通，继电器J1、J2、J3、J4不吸合，水平驱动电机M1和垂直驱动电机M2不动作。当前、后、左、右四面测光板中的某一面被方管遮挡的一瞬间，由所控制的该路运放器产生信号输出，和所控制的一只三极管导通，和所控制的一个继电器吸合，和所控制的一个电机转动调整，直到被调设备直对太阳为止。当16只光敏电阻都没有强光或直射光时，运放器U1、U2、U3、U4同时都有信号，电压输出时，三极管T1、T2、T3、T4都导通，继电器J1、J2、J3、J4都吸合，因继电器的输出是同相，所以控制的水平驱动电机M1和垂直驱动电机M2也都不动作。