漫散射陽(yáng)光追蹤傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種漫散射陽(yáng)光追蹤傳感器，包括采光筒(1)、吸光材料(2)、漫散射層(3)、反射層(4)、光電傳感器(5)和基板(6)。采光筒(1)安裝在基板(6)上，慢散射層(3)位于采光筒(1)中部，在慢散射層(3)以上的采光筒(1)內(nèi)壁涂有吸光材料(2)，并在慢散射層(3)上開有中心通光孔(3-1)，光電傳感器(5)位于中心通光孔(3-1)的下方，并安裝在基板(6)上，在慢散射層(3)以下的采光筒(1)內(nèi)壁涂有漫反射層(4)。本發(fā)明適應(yīng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低，是一種理想的陽(yáng)光追蹤設(shè)備。
【專利說(shuō)明】漫散射陽(yáng)光追蹤傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)方位追蹤傳感裝置，可以單獨(dú)使用也可以與其他追蹤方式配合使用。
【背景技術(shù)】
[0002]由于太陽(yáng)的照射角度是變化的，目前利用太陽(yáng)能發(fā)電的方法中，為了提高發(fā)電效率，在有限的面積內(nèi)盡可能多的接收陽(yáng)光，都涉及到陽(yáng)光跟蹤問(wèn)題，即如何讓太陽(yáng)光入射方向與接收器法向垂直。目前的陽(yáng)光跟蹤方案主要是太陽(yáng)軌跡計(jì)算、光電傳感器跟蹤和電流檢測(cè)跟蹤，其中光電跟蹤主要有光影法和電信號(hào)分析比較法?，F(xiàn)有的光電傳感方案一般需要多個(gè)傳感器、精度較差、采集范圍窄、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性也不好，一般需要單獨(dú)的線性傳光學(xué)感元件對(duì)光照強(qiáng)度進(jìn)行采集才可確定是否為陰天，這樣不但提高了能耗，還使成本上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述光電傳感方案存在缺陷本發(fā)明提出了一種基于漫散射的陽(yáng)光追蹤方案，其可以同時(shí)對(duì)太陽(yáng)直射光和散射光(環(huán)境光)進(jìn)行采集，且只使用單個(gè)線性傳感元件，成本低、精度高、能耗低對(duì)環(huán)境適應(yīng)性好、可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)定位。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種漫散射陽(yáng)光追蹤器，包括采光筒、吸光材料、漫散射層、中心通光孔、反射層、光電傳感器和基板。采光筒安裝在基板上，慢散射層位于采光筒中部，在慢散射層以上的采光筒內(nèi)壁涂有吸光材料，并在慢散射層上開有中心通光孔，光電傳感器位于中心通光孔的下方，并安裝在基板上，在慢散射層以下的采光筒內(nèi)壁涂有漫反射層。
[0005]采用上述方案本發(fā)明效果如下:在傳感器隨機(jī)械跟蹤裝置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)采集光照強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的位置修正；陽(yáng)光通過(guò)漫散射層后照射到光電傳感元件上，隨著陽(yáng)光角度的不同，漫反射腔內(nèi)的光照強(qiáng)度與太陽(yáng)光入射角度反比關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)直射光與環(huán)境散射光同時(shí)采集；當(dāng)采光筒的軸線于陽(yáng)光入射方向平行時(shí)，陽(yáng)光通過(guò)中心通光孔直接射入，傳感器的光照強(qiáng)度會(huì)有一個(gè)很大的變化，從而在一些情況下可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確定位；只使用一個(gè)線性光學(xué)傳感器，降低了能耗和成本。裝置很好的解決了傳統(tǒng)光電傳感方案存在的不能連續(xù)采集、精度低、成本高、能耗大、不能適應(yīng)多種天氣情況等問(wèn)題，特別適合與太陽(yáng)軌跡計(jì)算跟蹤法配合使用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
[0007]圖2是圖1的俯視圖
[0008]圖1中，采光筒I，吸光材料2，漫散射層3，中心通光孔3-1，反射層4，光電傳感器
5,基板6。
具體實(shí)施方案[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】做一個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明。
[0010]如圖1所示漫散射陽(yáng)光追蹤器，包括采光筒(I)、吸光材料(2)、漫散射層(3)、中心通光孔(3-1)、反射層(4)、光電傳感器(5)和基板(6)。采光筒⑴安裝在基板(6)上，慢散射層(3)位于采光筒(I)中部，在慢散射層(3)以上的采光筒(I)內(nèi)壁涂有吸光材料
(2)，并在慢散射層(3)上開有中心通光孔(3-1)，光電傳感器(5)位于中心通光孔(3-1)的下方，并安裝在基板(6)上，在慢散射層(3)以下的采光筒⑴內(nèi)壁涂有漫反射層(4)。
[0011]陽(yáng)光以一定角度照射到米光筒(I)上，一部分被吸光材料(2)吸收掉,另一部分通過(guò)漫散射層(3)后照射到光電傳感器(5)上，隨著陽(yáng)光角度的不同，漫反射腔內(nèi)的光照強(qiáng)度與太陽(yáng)光入射角度成反比關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)直射光與環(huán)境散射光同時(shí)采集，而且由于陽(yáng)光經(jīng)過(guò)漫散射層(3)才照射到光電傳感器(5)上，減低了光照強(qiáng)度，解決了普通光學(xué)傳感器在陽(yáng)光照射充足時(shí)超過(guò)量程現(xiàn)象。入射到漫反射腔內(nèi)的光線經(jīng)過(guò)反射層(4)的反射，會(huì)在漫反射腔內(nèi)進(jìn)行反復(fù)反射，從而提高漫反射腔內(nèi)亮度。當(dāng)采光筒(I)的軸線于陽(yáng)光入射方向平行時(shí)，陽(yáng)光通過(guò)中心通光孔(3-1)直接射入，光電傳感器(5)受到的光照強(qiáng)度會(huì)有一個(gè)很大的變化，從而在一些情況下可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確定位。系統(tǒng)只使用一個(gè)線性光學(xué)傳感器，降低了能耗和成本。裝置很好的解決了傳統(tǒng)光電傳感方案存在的不能連續(xù)采集、精度低、成本高、能耗大、不能適應(yīng)多種天氣情況等問(wèn)題，特別適合與太陽(yáng)軌跡計(jì)算跟蹤法配合使用。
[0012]上述的實(shí)施例僅為一種具體的設(shè)計(jì)，本發(fā)明應(yīng)不限于上述實(shí)施例的局限，凡符合本發(fā)明精神的設(shè)計(jì)均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種漫散射陽(yáng)光追蹤器，包括采光筒(I)、吸光材料(2)、漫散射層(3)、反射層(4)、光電傳感器(5)和基板(6)。米光筒(I)安裝在基板(6)上,慢散射層(3)位于米光筒(I)內(nèi)表面中部位置，在慢散射層(3)以上的采光筒(I)內(nèi)壁涂有吸光材料(2)，并在漫散射層(3)上開有中心通光孔(3-1)，光電傳感器(6)位于中心通光孔(3-1)的下方，并安裝在基板(6)上，在慢散射層(3)以下的采光筒⑴內(nèi)壁涂有反射層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漫散射陽(yáng)光追蹤器，其特征在于采光筒(I)內(nèi)表面為圓筒形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漫散射陽(yáng)光追蹤器，其特征在于中心通光孔(3-1)軸線與采光筒(I)內(nèi)表面軸線重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的漫散射陽(yáng)光追蹤器，其特征在于漫散射層(3)與吸光材料(2)接觸的表面為平面，并在該表面上的幾何中心位置開有中心通光孔(3-1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漫散射陽(yáng)光追蹤器，其特征在于漫反射層(3)上開有中心通光孔(3-1),中心通光孔(3-1),位于光電傳感器(5)的正上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漫散射陽(yáng)光追蹤器，其特征在于光電傳感器(5)周圍的基板(6)上涂有反射涂層(4)，形成漫反射腔。
【文檔編號(hào)】G01J1/04GK103792949SQ201310375956
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】焦波, 張中然, 劉同亮, 宋鳴, 管吉慶, 譚博輝 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)