一种太阳能光板光源控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能光板光源控制系统，包含太阳能光板、电源模块，还包含设置在太阳能光板上的多个用于感知光强弱的光强检测单元以及与光强检测单元连接的一控制单元，电机驱动电路，步进电机和机械转动平台；所述太阳能光板设置在机械转动平台上，所述机械转动平台连接步进电机，所述控制单元的输出端连接电机驱动电路，光强检测单元检测光的强弱，同时将检测结果上传至控制单元，控制单元通过电机驱动电路控制步进电机带动机械转动平台转动，进而控制太阳能光板的角度。该发明一种结构简单、易于实现，且能够使太阳光最大限度的垂直照射到太阳能光板上的太阳能光板光源控制系统。
【专利说明】一种太阳能光板光源控制系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种太阳能利用装置，尤其涉及一种太阳能光板光源控制系统，属于 节能环保领域。
【背景技术】
[0002] 太阳能已被不同程度地用在了多个领域，如电池领域，但普遍存在利用率不高的 问题，很多场合下，电池板要么被安装成固定角度，要么只能按照固定角度偏转，没有充分 使太阳光垂直照射到电池板上，降低了太阳能的利用率。随着现代社会经济的高速发展， 人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧 缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大 限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之 一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。
[0003] 例如，申请号为"201420287728. 2"一种太阳能光板避开路灯光线及跟踪太阳的驱 动装置，包括固定在塔杆上的固定板，设置在固定板上可相对于固定板转动的外罩壳体以 及固定在外罩壳体上的太阳能光板，外罩壳体内设有带动外罩壳体相对于塔杆旋转的驱动 机构。驱动机构包括固定在所述外罩壳体内且倒置的驱动电机，与驱动电机输出轴连接的 直齿轮以及与直齿轮啮合且固定在固定板上的内齿圈。该驱动装置通过驱动电机的转动， 带动外罩壳体及与之相连安装的太阳能光板一起绕着塔杆中心做圆周运动，驱动电机通过 控制器控制，尽量保持阳光与太阳能光板垂直，实现太阳能的最大利用。该实用新型虽然解 决了太阳能跟踪装置，但是在太阳能利用上面仍存在较大的空间。
[0004] 又如，申请号为"201410172192. 4"的一种跟踪太阳的装置。当阳光照射到光电传 感元件1时，单稳态电路12进入暂稳态，电机9运转，并通过减速器10带动阳光接收面沿着 太阳的视日运动轨迹以大于其角位移的角速度转动；经预定的暂稳态时间后，遮光板A部 分的阳光投影面遮盖光电传感元件1的位移增加了预定的位移量；暂稳态结束后，阳光接 收面转动停止，并等待阳光投影面移出光电传感元件1。当阳光照射到光电传感元件2时， 电机9反向运转，直至遮光板B部分的阳光投影遮盖光电传感元件2后，电机9逆向运转停 止，阳光接收面逆向转动停止。它容易制作、成本低廉、维护简单，并能被普通的人所接受， 使太阳能在中、高温的运用中易于推广。该发明虽然解决了太阳能跟踪装置，但是在太阳能 利用上面仍存在大量的浪费现象,仍存在较大的空间。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】的不足，提供了一种结构简单、易于 实现，且能够使太阳光最大限度的垂直照射到太阳能光板上的太阳能光板光源控制系统。
[0006] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案： 一种太阳能光板光源控制系统，包含太阳能光板、电源模块，还包含设置在太阳能光板 上的多个用于感知光强弱的光强检测单元、与光强检测单元连接的一控制单元，以及电机 驱动电路、步进电机和机械转动平台；所述光强检测单元用于检测光的强弱，同时将检测结 果上传至控制单元，所述控制单元的输出端连接电机驱动电路，所述电机驱动电路连接步 进电机，所述步进电机连接机械转动平台，所述太阳能光板设置在机械转动平台上，控制单 元通过电机驱动电路控制步进电机带动机械转动平台转动，进而控制太阳能光板的角度。
[0007] 优选的，所述光强检测单元设置在太阳能光板边沿的中间位置。
[0008] 优选的，所述太阳能光板外设有反光装置，用于将太阳能光板周边的光线最大限 度的反射到太阳能光板上。
[0009] 优选的，所述控制单元为AVR单片机。
[0010] 优选的，所述光强检测单元为光电管。
[0011] 优选的，所述步进电机为28BYJ-48。
[0012] 优选的，所述反光装置内壁设有锡纸，用于增大反光装置的反光效果。
[0013] 本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果： 1、 结构简单、易于实现； 2、 能够通过光电管感知光线强弱，自动控制太阳能光板角度，使太阳光最大限度直射 到太阳能光板上，提升了太阳能的利用率，有效地节约了能源。
[0014] 3、将太阳能光板设置在反光装置内，能够有效地将太阳能光板周边的阳光最大限 度的反射到太阳能光板上，提高了太阳能的利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明的系统控制原理图。
[0016] 图中标号具体如下：1-太阳能光板，2-光电管，3-反光装置。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明： 如图1所示，本发明主要发明了一种太阳能光板光源控制系统，包含发光装置、设置在 反光装置内的太阳能光板，所述反光装置内壁设有锡纸，用于增大反光装置的反光效果，在 太阳能光板边沿的中间位置分别安装一个光强检测单元；如图2所示，还包含设置在太阳 能光板上的多个用于感知光强弱的光强检测单元、与光强检测单元连接的一控制单元，以 及电机驱动电路、步进电机和机械转动平台；所述光强检测单元用于检测光的强弱，同时将 检测结果上传至控制单元，所述控制单元的输出端连接电机驱动电路，所述电机驱动电路 连接步进电机，所述步进电机连接机械转动平台，所述太阳能光板设置在机械转动平台上， 控制单元通过电机驱动电路控制步进电机带动机械转动平台转动，进而控制太阳能光板的 角度。
[0018] 其中，光强检测单元设置在太阳能光板边沿的中间位置，所述太阳能光板外设有 反光装置，用于将太阳能光板周边的光线最大限度的反射到太阳能光板上，所述控制单元 为AVR单片机，所述光强检测单元为光电管，所述步进电机为28BYJ-48。
[0019] 系统使用灵敏度较高的光电管作为光强检测器件，其光电流大于2mA，发射极只 需串接很小的电阻便可得到可被采集的电压，而且其响应时间〈lms，反应速度快。需要注 意的是，强光下，光电流较大，此时光电管发射极电阻不宜过大[2]，否则各个光电管输出 电压均趋于5V，系统不能检测出对边两只光电管的输出电压差。该设计中，R1使用330Ω， 在冬天中午阳光照射下，测得输出电压已达到3. 6V. 其中，步进电机使用5线四相减速步进电机28BYJ-48,减速比为1:64,步矩角为 5.625° /64=0.087 89°，远小于不带减速比的步进电机，这是提高跟踪精度的很好选择。 对于四相步进电机，其工作方式可分为单4拍、双4拍、8拍三种工作方式。单4拍与双4拍 的步距角相等，但单4拍的转动力矩小。8拍工作方式的步距角是单4拍与双4拍的一半， 因此，8拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。设计采用8拍工作方 式，那么1拍转过的角度为0. 087 89° /2=0. 043945°，进一步提高了跟踪精度。
[0020] 电源模块为了使系统能够在室外正常运行，设计采用太阳能电池板和锂电池合理 给系统供电。当太阳能光板输出功率不够时，由锂电池给系统供电；当锂电池电压低于 3. 5V的时候，太阳能电池板给锂电池充电；否则由太阳能电池板给系统供电。
[0021] 使用时，首先在太阳能光板边沿的中间位置安装一个光电管，光电管检测光强弱 角度，将检测数据上传至控制中心，控制中心将接收的信息进行分析处理，分析出处理结 果，则通过电机驱动电路运行，控制控制电机工作，步进电机根据指令转动机械转动平台， 控制太阳能光板最大限度的接收太阳能，与此同时，太阳能光板外的反光装置，将太阳能光 板周边的阳光最大限度的反射到太阳能光板上。能够最大限度的利用太阳能。
[0022] 发明点在于：设置在太阳能光板上的多个用于感知光强弱的光强检测单元以及与 光强检测单元连接的一控制单元，电源模块，电机驱动电路，步进电机和机械转动平台；所 述太阳能光板设置在机械转动平台上，所述机械转动平台连接步进电机，所述控制单元的 输出端连接电机驱动电路，光强检测单元检测光的强弱，同时将检测结果上传至控制单元， 控制单元通过电机驱动电路控制步进电机带动机械转动平台转动，进而控制太阳能光板的 角度。结构简单、易于实现；能够通过光电管感知光线强弱，自动控制太阳能光板角度，使太 阳光最大限度直射到太阳能光板上，提升了太阳能的利用率，有效地节约了能源。将太阳能 光板设置在反光装置内，能够有效地将太阳能光板周边的阳光最大限度的反射到太阳能光 板上，提高了太阳能的利用率。
[0023] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些 属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种太阳能光板光源控制系统，包含太阳能光板、电源模块，其特征在于：还包含设 置在太阳能光板上的多个用于感知光强弱的光强检测单元、与光强检测单元连接的一控制 单元，以及电机驱动电路、步进电机和机械转动平台；所述光强检测单元用于检测光的强 弱，同时将检测结果上传至控制单元，所述控制单元的输出端连接电机驱动电路，所述电机 驱动电路连接步进电机，所述步进电机连接机械转动平台，所述太阳能光板设置在机械转 动平台上，控制单元通过电机驱动电路控制步进电机带动机械转动平台转动，进而控制太 阳能光板的角度。
2. 根据权利要求1所述的太阳能光板光源控制系统，其特征在于：所述光强检测单元 设置在太阳能光板边沿的中间位置。
3. 根据权利要求1所述的太阳能光板光源控制系统，其特征在于：所述太阳能光板外 设有反光装置，用于将太阳能光板周边的光线最大限度的反射到太阳能光板上。
4. 根据权利要求1所述的太阳能光板光源控制系统，其特征在于：所述控制单元为AVR 单片机。
5. 根据权利要求1所述的太阳能光板光源控制系统，其特征在于：所述光强检测单元 为光电管。
6. 根据权利要求1所述的太阳能光板光源控制系统，其特征在于：所述步进电机为 28BYJ-48。
7. 根据权利要求3所述的太阳能光板光源控制系统，其特征在于：所述反光装置内壁 设有锡纸，用于增大反光装置的反光效果。
【文档编号】H02S40/22GK104218888SQ201410510890
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】胡晓荣, 俞娟, 胡瑜 申请人:无锡昊瑜节能环保设备有限公司