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1、10申请公布号CN104102235A43申请公布日20141015CN104102235A21申请号201410340651522申请日20140717G05D3/1220060171申请人苏州工业职业技术学院地址215104江苏省苏州市苏州国际教育园致能大道1号72发明人臧华东居敏花孟雷李洪群74专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人胡晶54发明名称太阳光随动系统及随动方法57摘要本发明公开了一种太阳光随动系统及随动方法，包括追光传感器，设置在一太阳能电池板的受光面上，追光传感器包括一薄片，以及若干感光元件，若干感光元件设置在薄片的正下方，在太阳光垂直照射在太阳能电池板的。
2、状态下，若干感光元件位于薄片的阴影边线上，若干感光元件检测并输出所在位置的光照强度数据；电机，用以驱动太阳能电池板在竖直方向以及水平方向上转动；控制器，电性连接追光传感器，接收若干感光元件测得的光照强度数据，控制器根据每两个感光元件之间的光照强度数据差，驱动电机，使每两个感光元件之间的光照强度数据差与太阳垂直照射在太阳能电池板的状态下的每两个感光元件之间的光照强度数据差在一预定范围内。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104102235ACN104102235A1/1页21一种太阳光随。
3、动系统，其特征在于，包括追光传感器，设置在一太阳能电池板的受光面上，所述追光传感器包括一薄片，以及若干感光元件，所述若干感光元件设置在所述薄片的正下方，在太阳光垂直照射在所述太阳能电池板的状态下，所述若干感光元件位于所述薄片的阴影边线上，所述若干感光元件检测并输出所在位置的光照强度数据；电机，用以驱动所述太阳能电池板在竖直方向以及水平方向上转动；控制器，电性连接所述追光传感器，接收所述若干感光元件测得的光照强度数据，所述控制器根据每两个所述感光元件之间的光照强度数据差，驱动所述电机，使每两个所述感光元件之间的光照强度数据差与太阳垂直照射在所述太阳能电池板的状态下的每两个所述感光元件之间的光照强。
4、度数据差在一预定范围内。2根据权利要求1所述的一种太阳光随动系统，其特征在于，所述薄片的边缘都为直线，在太阳光垂直照射在所述太阳能电池板的状态下，所述若干感光元件位于所述薄片的阴影边线的中点上。3根据权利要求1所述的一种太阳光随动系统，其特征在于，所述薄片为长方形，所述若干感光元件的数量为四个，在太阳光垂直照射在所述太阳能电池板的状态下，四个所述感光元件分别位于长方形的所述薄片的阴影边线的中点上。4根据权利要求1所述的一种太阳光随动系统，其特征在于，所述感光元件为光敏电阻，所述光敏电阻输出的光照强度数据为与光照强度相对应的电压值。5根据权利要求1所述的一种太阳光随动系统，其特征在于，所述电机包。
5、括直流电机和进步电机，所述直流电机用以控制所述太阳能电池板在竖直方向上的转动，所述进步电机用以控制所述太阳能电池板在水平方向上的转动。6根据权利要求5所述的一种太阳光随动系统，其特征在于，所述直流电机通过减速齿轮连接所述太阳能电池板，用以调节转动方向。7根据权利要求5所述的一种太阳光随动系统，其特征在于，所述进步电机通过涡轮及蜗杆连接所述太阳能电池板，所述进步电机驱动所述涡轮，所述涡轮与所述蜗杆螺纹齿合，所述螺杆连接所述太阳能电池板。8根据权利要求1所述的一种太阳光随动系统，其特征在于，所述太阳能电池板在竖直方向上的转动角速度为每秒1度，在水平方向上的转动角速度为每秒9度。9根据权利要求1所述。
6、的一种太阳光随动系统，其特征在于，所述追光传感器设置在所述太阳能电池板的受光面的边缘。10一种太阳光随动方法，其特征在于，在一太阳能电池板的受光面上设置一追光传感器，所述追光传感器包括一薄片，以及若干感光元件，所述若干感光元件设置在所述薄片的正下方，在太阳光垂直照射在所述太阳能电池板的状态下，所述若干感光元件位于所述薄片的阴影边线上；所述若干感光元件检测并输出所在位置的光照强度数据，计算每两个感光元件所检测到的光照强度数据差，并判断所述光照强度数据差是否在一预设范围之内；若判断结果为是，则所述太阳能电池板不转动；若判断结果为否，则根据每两个感光元件所检测到的光照强度数据差来调整所述太阳能电池板。
7、的转动方向，直至每两个感光元件所检测到的光照强度数据差在所述预设范围之内。权利要求书CN104102235A1/4页3太阳光随动系统及随动方法技术领域0001本发明涉及位置及方向控制领域，特别涉及一种太阳光随动系统及随动方法。0002背景技术0003现代社会的发展越来越注重节能环保这一主题,世界各国都在积极开发新能源产品,太阳能的应用因此越来越来普遍。太阳光随动系统被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，最典型的发展是在边远地区的供电及路灯等交通信号标志的大量应用。是一种让太阳能板跟着阳光旋转,以达到光能最大获取效率，对于能源及相关工业的发展具有非常重要的意义。特别适合于大电网覆盖不到。
8、的偏远地区及交通标志的供电。0004目前国内的太阳光随动系统主要依靠进口，价格昂贵，且结构较为复杂，不适合广泛使用。0005发明内容0006本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种结构简单，追光准确的太阳光随动系统。本发明通过以下技术方案实现一种太阳光随动系统，包括追光传感器，设置在一太阳能电池板的受光面上，追光传感器包括一薄片，以及若干感光元件，若干感光元件设置在薄片的正下方，在太阳光垂直照射在太阳能电池板的状态下，若干感光元件位于薄片的阴影边线上，若干感光元件检测并输出所在位置的光照强度数据；电机，用以驱动太阳能电池板在竖直方向以及水平方向上转动；控制器，电性连接追光传感器，接收若干感。
9、光元件测得的光照强度数据，控制器根据每两个感光元件之间的光照强度数据差，驱动电机，使每两个感光元件之间的光照强度数据差与太阳垂直照射在太阳能电池板的状态下的每两个感光元件之间的光照强度数据差在一预定范围内。0007较佳的，薄片的边缘都为直线，在太阳光垂直照射在太阳能电池板的状态下，若干感光元件位于薄片的阴影边线的中点上。0008较佳的，薄片为长方形，若干感光元件的数量为四个，在太阳光垂直照射在太阳能电池板的状态下，四个感光元件分别位于长方形的薄片的阴影边线的中点上。0009较佳的，感光元件为光敏电阻，光敏电阻输出的光照强度数据为与光照强度相对应的电压值。0010较佳的，电机包括直流电机和进步电。
10、机，直流电机用以控制太阳能电池板在竖直方向上的转动，进步电机用以控制太阳能电池板在水平方向上的转动。0011较佳的，直流电机通过减速齿轮连接太阳能电池板，用以调节转动方向。说明书CN104102235A2/4页40012较佳的，进步电机通过涡轮及蜗杆连接太阳能电池板，进步电机驱动涡轮，涡轮与蜗杆螺纹齿合，螺杆连接太阳能电池板。0013较佳的，太阳能电池板在竖直方向上的转动角速度为每秒1度，在水平方向上的转动角速度为每秒9度。0014较佳的，追光传感器设置在太阳能电池板的受光面的边缘。0015利用本发明，能让太阳能电池板跟随太阳转动，达到光能的最大获取率。0016本发明另提供一种追光准确的太阳光。
11、随动方法，包括以下技术方案一种太阳光随动方法，在一太阳能电池板的受光面上设置一追光传感器，追光传感器包括一薄片，以及若干感光元件，若干感光元件设置在薄片的正下方，在太阳光垂直照射在太阳能电池板的状态下，若干感光元件位于薄片的阴影边线上；若干感光元件检测并输出所在位置的光照强度数据，计算每两个感光元件所检测到的光照强度数据差，并判断光照强度数据差是否在一预设范围之内；若判断结果为是，则太阳能电池板不转动；若判断结果为否，则根据每两个感光元件所检测到的光照强度数据差来调整太阳能电池板的转动方向，直至每两个感光元件所检测到的光照强度数据差在预设范围之内。0017利用本发明，能让太阳能电池板跟随太阳转。
12、动，达到光能的最大获取率。0018附图说明0019图1所示的是本发明一实施例的结构示意图；图2所示的是本发明的追光传感器的结构示意图；图3所示的是本发明的工作流程图。0020具体实施方式0021以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。0022为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。0023如图1所示，本。
13、实施例提供的一种太阳光随动系统，是由机座1、进步电机2、直流电机3、太阳能电池板4、蜗杆5、涡轮6、追光传感器7，以及控制器8组成。太阳能电池板4在直流电机的驱动下，实现竖直方向的转动，即对应太阳的仰角；进步电机2通过涡轮6及蜗杆5连接太阳能电池板4，进步电机2驱动涡轮6，涡轮6与蜗杆5螺纹齿合，螺杆5连接太阳能电池板，从而驱动太阳能电池板4在水平方向上转动，即对应太阳的高度角。蜗杆5一方面可以减速，另一方面当进步电机2断电时，涡轮6和蜗杆5可以互锁，减小因齿轮的惯性所带来的转动误差。需要注意的是，本发明对使用何种电机来驱动太阳能电池板并不做限制，这里只是举例说明。说明书CN104102235。
14、A3/4页50024为了防止转动速度过快而损坏太阳能电池板4，设置在竖直方向上的转动角速度为每秒1度，在水平方向上的转动角速度为每秒9度；同时，可以分别在水平和竖直转动的方向上设置限位开关，防止太阳能电池板4旋转过度而损坏内部线路。0025如图2所示，设置在太阳能电池板4的受光面上的追光传感器7，包括一薄片，以及四个感光元件72（标记为A、B、C、D）。薄片的作用是为了在太阳的照射下产生图2中所示的阴影71，使得在太阳光垂直照射在太阳能电池板4的状态下，四个感光元件72位于阴影71的边线上。感光元件72根据光照的强度，输出对应的光照强度数据。为了最大程度上较少追光传感器7与太阳能电池板4采光的。
15、影响，将其设置在太阳能电池板4受光面的边缘为佳。当太阳位置偏移时，便会出现至少一个感光元件72位于阴影71之外，以及至少一个感光元件72完全位于薄片的阴影71当中，被薄片遮挡住阳光的情况。如此，能使感光元件72的反应更准确、灵敏。0026为了结构简单以及便于计算，本实施例中所采用的薄片为长方形，感光元件72为四个，采用光敏电阻，分别设置在太阳光垂直照射下的阴影71的边线的中点，但本发明不限于此，比如薄片也可以为圆形，光敏电阻平均设置在圆形的阴影边缘上。光敏电阻可根据不同的光照强度输出对应的电压值，当太阳光垂直照射于太阳能电池板4上时，四个感光元件72分别输出电压值UA、UB、UC、UD，A与C。
16、之间的电压差UACUAUC，B与D之间的电压差UBDUBUD。将此UAC与UBD导入控制器8进行保存。当太阳光偏斜的照射在太阳能电池板4上时，阴影71也将随之偏斜。四个感光元件72分别输出电压值UA、UB、UC、UD，A与C之间的电压差UACUAUC，B与D之间的电压差UBDUBUD。将UAC、UBD输入控制器8，与UAC与UBD对比，判断UAC与UAC，UBD与UBD的差距是否在一预设范围之内，若结果为是，则不需调整，若否，则调整不在此预设范围内的UAC或者UBD对应的感光元件72所在的方向，直至将电压差调整至预设范围内。调整的方向即根据UAC与UAC，UBD与UBD的差值的正负号来决定，具。
17、体根据实际情况而定。0027在本实施例中，A和C所对应的是太阳能电池板4的竖直方向，B和D所对应的是太阳能电池板4的水平方向，即当AC之间的电压差超过预设范围时，通过直流电机3来调整太阳能电池板4的竖直方向位置，使其回到预设范围内，当BD之间的电压差超过预设范围时，通过进步电机2来调整太阳能电池板4的水平位置，使其回到预设范围内。0028当然，也可以通过计算UAB、UCD，或者UAD、UBC的方式来进行调整，但需要注意的是，此时的AB、CD，或者AD、BC并非竖直或水平方向，而是倾斜的方向，通过配合一可同时调整水平和竖直方向位置的电机（如球形电机等等）可以达到更快速及更精确的调整。本发明不做限。
18、制。0029本发明的工作流程如图3所示。另外，在本发明中，控制器8中可以根据季节、时间、维度等信息，预先设置好每一时刻的太阳光直射位置，在启动追光前先将太阳能电池板4驱动至此位置，进行预追光，减少控制器8的计算量。0030本发明另提供一种太阳光随动方法，在一太阳能电池板的受光面上设置一追光传感器，追光传感器包括一薄片，以及若干感光元件，若干感光元件设置在薄片的正下方，在太阳光垂直照射在太阳能电池板的状态下，若干感光元件位于薄片的阴影边线上；若干感光元件检测并输出所在位置的光照强度数据，计算每两个感光元件所检测到的光照强度数据差，并判断光照强度数据差是否在一预设范围之内；说明书CN104102235A4/4页6若判断结果为是，则太阳能电池板不转动；若判断结果为否，则根据每两个感光元件所检测到的光照强度数据差来调整太阳能电池板的转动方向，直至每两个感光元件所检测到的光照强度数据差在预设范围之内。0031以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。说明书CN104102235A1/2页7图1图2说明书附图CN104102235A2/2页8图3说明书附图CN104102235A。