光照角度检测装置、太阳能装置、遮光设备的制作方法

1.本实用新型涉及光照检测技术领域，特别涉及一种光照角度检测装置、太阳能装置、遮光设备。


背景技术：

2.当今社会，太阳能已经作为一种绿色环保能源广泛应用在各种生产和生活领域。例如，光伏发电、太阳能热水器已经成为生活中常见的节能产品。对于某个特定的地区而言，太阳照射在其表面时具有一定的角度，并且该照射角度会随着时间的变化而不断变化。太阳照射角度是影响产品发电效率和集热效率的重要因素。
3.现有技术中，可以通过卫星定位及当前日期时间通过计算得出太阳照射角度。但是，上述检测成本较高，并且室内等卫星信号较弱场所无法使用，即现有的通过卫星定位及当前日期时间通过计算得出太阳照射角度的方式通过无法应用于太阳光以外的光照角度检测。
4.为此，有必要提出一种光照角度检测装置及其太阳能装置，解决上述至少一个问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术所存在的缺陷，本实用新型实施方式中提供了一种光照角度检测装置、太阳能装置、遮光设备，该光照角度检测装置结构简单、成本低、经济实用。
6.本实用新型实施方式的具体技术方案是：
7.一种光照角度检测装置，所述光照角度检测装置包括：中空的壳体，所述壳体包括不透明底板，围设在所述不透明底板上的不透明边板，盖设在所述不透明边板上的透明盖板；多个光敏元件，多个所述光敏元件按照预定的排列方式安装在所述不透明底板的内表面；控制单元，所述控制单元与多个所述光敏元件电性连接，用于接收所述光敏元件的状态并根据所述光敏元件的状态确定光照角度。
8.在一个优选的实施方式中，所述壳体呈盒状，所述底板沿着第一方向纵长延伸，多个所述光敏元件以所述不透明边板为起始端，沿着所述第一方向依次排列。
9.在一个优选的实施方式中，在沿着所述第一方向上，所述光敏元件至少设置有并行的两排。
10.在一个优选的实施方式中，在垂直于所述第一方向的第二方向上，也设置有所述光敏元件，沿着所述第一方向的光敏元件和沿着所述第二方向的光敏元件交错排布。
11.在一个优选的实施方式中，在沿着所述第一方向上，多个所述光敏元件包括并行设置的第一光敏元件和第二光敏元件；在沿着所述第二方向上，多个所述光敏元件包括并行设置的第三光敏元件和第四光敏元件。
12.在一个优选的实施方式中，所述控制单元包括单片机，所述光照角度检测装置还包括与所述单片机电性连接的显示器，所述单片机接收所述光敏元件的状态后，所述显示
器能显示当前光照角度。
13.在一个优选的实施方式中，所述不透明底板的中部还设置有不透明挡板，所述不透明挡板的两侧分别设置有光敏元件。
14.在一个优选的实施方式中，所述光照角度检测装置还包括与所述控制单元电性连接的转向机构，所述控制单元根据所述光敏元件的状态控制所述转向机构的位置。
15.在一个优选的实施方式中，所述光敏元件包括下述中的任意一种或其组合：光电二极管、光电三极管、光敏电阻。
16.一种太阳能装置，所述太阳能装置设置有上述任一所述的光照角度检测装置。
17.一种遮光设备，所述遮光设备设置有上述任一所述的光照角度检测装置。
18.本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：
19.本技术实施方式中所提供的光照角度检测装置包括：壳体、以预定的排布方式设置在壳体底板上的多个光敏元件以及控制单元等，当光垂直照射在该不透明底板上时，该不透明底板上不会产生阴影，所有光敏元件全部导通；当光线斜向照射底板时，边板在底板上产生阴影，被阴影遮挡的光敏元件截止，未被遮挡的光敏元件仍然导通，通过导通和截止的光敏元件数量即可快速判断光照角度。整体上，本技术通过检测光照产生的阴影来检测光照角度，结构简单、成本低、经济实用。
20.参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
21.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
22.图1为本技术实施方式中提供的一种光照角度检测装置的结构示意图；
23.图2为本技术实施方式中提供的一种光照角度检测装置的原理示意图；
24.图3为本技术实施方式中提供的一种光照角度检测装置俯视图；
25.图4为本技术实施方式中提供的一种光照角度检测装置在不同光照角度下的场景示意图；
26.图5为光线斜照在本技术实施方式中提供的光照角度检测装置时的应用场景示意图；
27.图6为光线斜照在本技术实施方式中提供的光照角度检测装置时另一种应用场景示意图。
28.说明书附图标记：
29.1、不透明底板；
30.2、不透明边板；
31.3、光电二极管；
32.4、显示器；
33.5、透明盖板；
34.31、第一光敏元件；
35.32、第二光敏元件；
36.6、单片机；
37.7、转向机构；
38.8、挡板。
具体实施方式
39.下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围内。
40.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
41.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
42.本技术旨在为太阳能产品(如太阳能发电、太阳能热水器、太阳能灶等)和其他需要检测光照角度或追随光源的产品提供一种简单、经济、实用的光照角度检测方法和产品。
43.请综合参阅图1至图5，本技术说明书实施方式中提供了一种光照角度检测装置，该光照角度检测装置可以包括：中空的壳体，所述壳体包括不透明底板1，围设在所述不透明底板1上的不透明边板2，盖设在所述不透明边板2上的透明盖板5；多个光敏元件，多个所述光敏元件按照预定的排列方式安装在所述不透明底板1的内表面；控制单元，所述控制单元与多个所述光敏元件电性连接，用于接收所述光敏元件的状态并根据所述光敏元件的状态确定光照角度，结构简单、成本低、经济实用。
44.本技术通过检测光照产生的阴影来检测光照角度。
45.在本实施方式中，该光照角度检测装置可以包括：壳体、设置在壳体底板上的多个光敏元件、控制单元等。
46.其中，该所述壳体可以呈盒状，其可以包括不透明底板1，围设在所述不透明底板1上的不透明边板2，盖设在所述不透明边板2上的透明盖板5。其中，盖板需要选用透光性能好的透明材质，壳体的其他均为不透光的不透明材质。
47.光敏元件可以包括下述中的任意一种或其组合：光电二极管3、光电三极管、光敏电阻。在本技术所提供的实施方式中，该光敏元件以光电二极管3为例进行举例说明，其他光敏元件的形式可以参考类比该形式，具体的本技术在此不再一一展开说明。
48.请结合参阅图4和图5，通过在不透明底板1上安装若干光电二极管3，当光垂直照射在该不透明底板1上时(如图4中的光线b)，该不透明底板1上不会产生阴影，所有光电二极管3全部导通；当光线斜向照射底板时(如图4中的光线a或管线c)，边板在底板上产生阴影，被阴影遮挡的光电二极管3截止，未被遮挡的光电二极管3仍然导通，通过导通和截止的光电二极管3数量即可快速判断光照角度。
49.本技术光照角度检测范围与光电二极管3数量和不透明边板2的高度有关，增加不透明边板2高度可减小最小检测角度；降低不透明边板2高度或增加光电二极管3数量可增加最大检测角度。
50.本技术光照角度检测精度与光电二极管3排布密度有关，增大光电二极管3排布密度可增大检测精度，当因光电二极管3体积较大无法增大排布密度时，可多行交错排布。
51.具体的，请结合参阅图1、图3，在一个实施方式中，所述底板沿着第一方向纵长延伸，多个所述光敏元件以所述不透明边板2为起始端，沿着所述第一方向依次排列。
52.具体的，对于整体呈盒状的壳体而言，该第一方向可以为底板的长边方向。多个光敏元件可以在该第一方向上依次排布，自不透明边板2的一端排布至不透明边板2的另一端。为了保证该光照角度检测装置具有较高的检测精度，相邻两个光敏元件的间隙可以设定为较小值，甚至可以为零间隙。
53.为了进一步提升检测精度，在沿着所述第一方向上，所述光敏元件至少设置有并行的两排。
54.如图1所示，此外，在垂直于所述第一方向的第二方向上，也可以设置有所述光敏元件，沿着所述第一方向的光敏元件和沿着所述第二方向的光敏元件交错排布。
55.在一个具体的实施方式中，在沿着所述第一方向上，多个所述光敏元件包括并行设置的第一光敏元件31和第二光敏元件32；在沿着所述第二方向上，多个所述光敏元件包括并行设置的第三光敏元件和第四光敏元件。
56.当该光照角度检测装置在相互垂直的两个方向上均设置有至少两排光敏元件时，可以降低该光照角度检测装置安装的要求，提升其使用的普适性。
57.请结合参阅图2，所述控制单元包括单片机6，所述光照角度检测装置还包括与所述单片机6电性连接的显示器4，所述单片机6接收所述光敏元件的状态后，所述显示器4能显示当前光照角度。
58.此外，所述光照角度检测装置还可以包括与所述控制单元电性连接的转向机构7，所述控制单元根据所述光敏元件的状态控制所述转向机构7的位置。
59.如图5所示，当光线倾斜照射在不透明底板1上时，不透明边板2在不透明底板1上产生阴影，处于阴影外的光电二极管3导通，处于阴影内的光电二极管3截止。光电二极管3的导通截止信号可输入至单片机6驱动显示器4显示当前光照角度，也可通过控制电路控制转向机构7，使设备追踪光源运行方向。
60.本技术可用于任何需要检测光照角度或追踪光源的场合，如太阳能发电设备、太阳能热水器、太阳能集热设备、遮阳帘、百叶窗等，成本低廉，简单实用，应用范围广泛。
61.基于上述实施方式中所提供的光照角度检测装置，本技术实施方式中还提供一种太阳能装置，所述太阳能装置设置有上述任一所述的光照角度检测装置。其中，该太阳能装置可以为下述中的任意一种：太阳能发电设备、太阳能热水器、太阳能集热设备等。
62.基于上述实施方式中所提供的光照角度检测装置，本技术实施方式中还提供一种遮光设备，所述遮光设备设置有上述任一所述的光照角度检测装置。其中，该遮光设备可以为下述中的任意一种：遮阳帘、百叶窗。
63.如图6所示，此外，对于不需要显示角度数值，仅需追踪光源的需求，本技术可以对壳体进行简化或者在壳体的中部，不透明底板1上增加一个不透明的挡板8。当光源在挡板8左侧照射时，左侧第一光敏元件31导通，右侧第二光敏元件32截止，控制电路控制转向机构7向左转动追随光源；当光源垂直照射，左右两侧光电二极管3均导通，控制电路无输出，转向机构7停止转动；当光源在挡板8右侧照射时，右侧第二光敏元件32导通，左侧第一光敏元件31截止，控制电路控制转向机构7向右转动追随光源。
64.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
65.本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
66.以上仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。