太陽能電池板自動(dòng)追光裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種追光裝置，更具體的說是一種太陽能電池板自動(dòng)追光裝置，包括傳感器、信號處理及控制電路、方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)及高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)，解決了太陽能電池板無法始終與太陽光垂直，轉(zhuǎn)換效率低，跟蹤精度低的問題。該太陽能電池板自動(dòng)追光裝置設(shè)計(jì)成雙軸跟蹤系統(tǒng)，同時(shí)在方位角和高度角兩個(gè)方向上跟蹤，由傳感器把接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)過信號處理及控制電路后，由控制電路輸出相應(yīng)的控制信號驅(qū)動(dòng)方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)和高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的位置調(diào)整。方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)和高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)可以使得太陽能電池板在水平方向上的0～360°和垂直方向上的0～180°之間自由旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】太陽能電池板自動(dòng)追光裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種追光裝置，更具體的說是一種太陽能電池板自動(dòng)追光裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]能源短缺問題是目前許多國家面臨的最重要的問題，太陽能作為一種清潔無污染的能源，有著巨大的開發(fā)前景。我國的太陽能資源比較豐富，從其分布來看，西部地區(qū)的太陽能年輻射總量均在5400MJ/(m.a)以上，西藏地區(qū)更是達(dá)到了 6700MJ/(m.a)，開發(fā)太陽能對于西部的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。利用太陽能的關(guān)鍵是提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，目前一般情況下仍是采用太陽能電池板固定朝南安裝的方式對太陽能進(jìn)行采集，也有利用太陽的運(yùn)動(dòng)規(guī)律采用定時(shí)的方法對太陽進(jìn)行跟蹤，但這些方法均沒有充分利用太陽能資源，轉(zhuǎn)換效率較低，成本高。因此在這方面，需要一種轉(zhuǎn)換效率高，具有跟蹤精度高、少維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的實(shí)用價(jià)值的太陽能電池板自動(dòng)追光裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能電池板自動(dòng)追光裝置，能夠使太陽能電池板始終保持與太陽光垂直，保持最大的轉(zhuǎn)換效率，和較高的跟蹤精度。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種太陽能電池板自動(dòng)追光裝置，包括傳感器、信號處理及控制電路、方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)及高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)。該太陽能電池板自動(dòng)追光裝置設(shè)計(jì)成雙軸跟蹤系統(tǒng)，同時(shí)在方位角和高度角兩個(gè)方向上跟蹤，提高了跟蹤的精度。由傳感器把接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)過信號處理及控制電路后，由控制電路輸出相應(yīng)的控制信號驅(qū)動(dòng)方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)和高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的位置調(diào)整。方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)和高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)可以使得太陽能電池板在水平方向上的O?360°和垂直方向上的O?180°之間自由旋轉(zhuǎn)，擴(kuò)大了太陽能電池板的運(yùn)動(dòng)范圍，能夠始終保持太陽能電池板與陽光垂直。
[0005]所述傳感器包括方位角傳感器、照度傳感器和高度角傳感器，方位角傳感器用來檢測太陽由東向西運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角度，并傳遞給信號處理及控制電路，從而控制方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)的位置調(diào)整；照度傳感器用來檢測陽光的強(qiáng)弱，在夜晚、陰天或太陽光輻照度低于工作照度時(shí)，可以使得該太陽能電池板自動(dòng)追光裝置停止工作，節(jié)約能源；高度角傳感器用來檢測太陽的南北方向的偏轉(zhuǎn)角度，從而控制高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)的位置調(diào)整。
[0006]所述方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)由方位角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)、傳動(dòng)齒輪、支撐圓筒、水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和固定圓筒組成。當(dāng)信號處理及控制電路發(fā)出的東西方向的跟蹤控制信號驅(qū)動(dòng)方位角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)時(shí)，方位角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和支撐圓筒做相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐圓筒帶動(dòng)太陽能電池板在東西方向跟蹤太陽。其中，水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端與支撐圓筒固定連接，支撐圓筒底部安裝有輪子，其另一端通過軸承與固定圓筒連接，這種結(jié)構(gòu)減小了與水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接的軸承所承受的力，減小了摩擦力，提聞了其壽命。
[0007]所述高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)由高度角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)、垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸、小齒輪、半圓齒圈、游絲、三角架、電池板安裝架、立柱組成，其中三角架、電池板安裝架和立柱組成太陽能電池板的支架，三腳架固定在支撐圓筒上，半圓齒圈與電池板安裝架固定連接，游絲通過垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸對稱的安裝在電池板安裝架的兩端，電池板安裝架通過垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和軸承與立柱相連。當(dāng)信號處理及控制電路發(fā)出的南北方向的跟蹤控制信號驅(qū)動(dòng)高度角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)時(shí)，高度角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)小齒輪和半圓齒圈做相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，半圓齒圈帶動(dòng)電池板安裝架轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)太陽能電池板在南北方向跟蹤太陽。由于游絲可以跟隨電池板安裝架做相應(yīng)的動(dòng)作，相對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)而言，該結(jié)構(gòu)提高了本太陽能電池板自動(dòng)追光裝置的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0009]圖1為本實(shí)用新型一種太陽能電池板自動(dòng)追光裝置的組成框圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型一種太陽能電池板自動(dòng)追光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1-輪子；2-固定圓筒；3_水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸；4_方位角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)；5-傳動(dòng)齒輪；6_支撐圓筒；7_三角架；8_小齒輪；9_垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸；10-高度角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)；11-游絲；12_半圓齒圈；13_立柱；14_電池板安裝架；15_太陽能電池板。

【具體實(shí)施方式】
[0012]在圖1中:本實(shí)用新型一種太陽能電池板自動(dòng)追光裝置，包括傳感器、信號處理及控制電路、方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)及高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)。該太陽能電池板自動(dòng)追光裝置設(shè)計(jì)成雙軸跟蹤系統(tǒng)，同時(shí)在方位角和高度角兩個(gè)方向上跟蹤，由傳感器把接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)過信號處理及控制電路后，由控制電路輸出相應(yīng)的控制信號驅(qū)動(dòng)方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)和高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的位置調(diào)整。方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)和高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)可以使得太陽能電池板在水平方向上的O?360°和垂直方向上的O?180°之間自由旋轉(zhuǎn)。
[0013]傳感器包括方位角傳感器、照度傳感器和高度角傳感器，方位角傳感器用來檢測太陽由東向西運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角度，并傳遞給信號處理及控制電路，從而控制方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)的位置調(diào)整；照度傳感器用來檢測陽光的強(qiáng)弱，在夜晚、陰天或太陽光輻照度低于工作照度時(shí)，可以使得該太陽能電池板自動(dòng)追光裝置停止工作，節(jié)約能源；高度角傳感器用來檢測太陽的南北方向的偏轉(zhuǎn)角度，從而控制高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)的位置調(diào)整。
[0014]在圖2中:方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)由固定圓筒2、水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸3、方位角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)4、傳動(dòng)齒輪5和支撐圓筒6組成。當(dāng)信號處理及控制電路發(fā)出的東西方向的跟蹤控制信號驅(qū)動(dòng)方位角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)4時(shí)，方位角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)4帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸3和支撐圓筒6做相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐圓筒6帶動(dòng)太陽能電池板15在東西方向跟蹤太陽。其中，水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸3的一端與支撐圓筒6固定連接，支撐圓筒6底部安裝有輪子1，其另一端通過軸承與固定圓筒2連接，這種結(jié)構(gòu)減小了與水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸3連接的軸承所承受的力，減小了摩擦力，提高了其壽命。
[0015]高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)由三角架7、小齒輪8、垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸9、高度角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)10、游絲11、半圓齒圈12、立柱13和電池板安裝架14組成，其中三角架7、電池板安裝架14和立柱13組成太陽能電池板的支架，三腳架7固定在支撐圓筒6上，半圓齒圈12與電池板安裝架14固定連接，游絲11通過垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸9對稱的安裝在電池板安裝架14的兩端，電池板安裝架14通過垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸9和軸承與立柱13相連。當(dāng)信號處理及控制電路發(fā)出的南北方向的跟蹤控制信號驅(qū)動(dòng)高度角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)10時(shí)，高度角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)10帶動(dòng)小齒輪8和半圓齒圈12做相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，半圓齒圈12帶動(dòng)電池板安裝架14轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)太陽能電池板15在南北方向跟蹤太陽。由于游絲11可以跟隨電池板安裝架14做相應(yīng)的動(dòng)作，相對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)而言，該結(jié)構(gòu)提高了本太陽能電池板自動(dòng)追光裝置的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能電池板自動(dòng)追光裝置，包括傳感器、信號處理及控制電路、方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)及高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于:該太陽能電池板自動(dòng)追光裝置為雙軸跟蹤，可同時(shí)在方位角和高度角兩個(gè)方向上跟蹤；傳感器包括方位角傳感器、照度傳感器和高度角傳感器；方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)包括固定圓筒(2)、水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)、方位角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(4)、傳動(dòng)齒輪(5)和支撐圓筒￠)，水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(3)的一端與支撐圓筒(6)固定連接，支撐圓筒(6)底部安裝有輪子(1)，其另一端通過軸承與固定圓筒(2)連接；高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)包括三角架(7)、小齒輪(8)、垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)、高度角調(diào)整步進(jìn)電機(jī)(10)、游絲(11)、半圓齒圈(12)、立柱(13)和電池板安裝架(14)，三腳架(7)固定在支撐圓筒(6)上，半圓齒圈(12)與電池板安裝架(14)固定連接，游絲(11)通過垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)對稱的安裝在電池板安裝架(14)的兩端，電池板安裝架(14)通過垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)和軸承與立柱(13)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池板自動(dòng)追光裝置，其特征在于:所述方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)可以使得太陽能電池板在水平方向上的O?360°之間自由旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池板自動(dòng)追光裝置，其特征在于:所述高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)可以使得太陽能電池板在垂直方向上的O?180°之間自由旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池板自動(dòng)追光裝置，其特征在于:所述方位角調(diào)整機(jī)構(gòu)由信號處理及控制電路驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的太陽能電池板自動(dòng)追光裝置，其特征在于:所述高度角調(diào)整機(jī)構(gòu)由信號處理及控制電路驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號】G05D3/12GK204065842SQ201420575633
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年10月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月4日
【發(fā)明者】程向陽, 馮龍飛, 何世康, 韓雄偉, 姜卓, 肖澤龍, 夏正付 申請人:夏正付