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晝夜工作太陽能電池控制裝置的制作方法

文檔序號(hào):7318796閱讀:378來源:國知局

專利名稱::晝夜工作太陽能電池控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及太陽能電池工作的控制裝置,尤其是晝夜工作太陽能電池控制裝置。技術(shù)背景太陽能電池一般被認(rèn)為只在白天有陽光時(shí)工作,當(dāng)然此時(shí)具有最大的工作效率,也有工作控制裝置用于追蹤太陽的偏轉(zhuǎn)從而提高能量轉(zhuǎn)換效率,但顯然不認(rèn)為太陽能電池能晝夜工作。然而,隨著超級電容器電路的應(yīng)用,晚間光線仍然能使太陽能電池具有能量轉(zhuǎn)化并被儲(chǔ)存。目前尚無此方案的設(shè)計(jì)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于延長太陽能電池板的工作時(shí)間,從而提高其24小時(shí)內(nèi)的總發(fā)電量,以部分解決太陽能電池工藝目前存在的轉(zhuǎn)化效率低、對工作環(huán)境要求苛刻、投入產(chǎn)出比過高等問題。傳統(tǒng)的太陽能電池相對日照位置固定,夜間發(fā)電量為零,白天亦受曰照條件的影響。本發(fā)明的技術(shù)方案是晝夜工作太陽能電池控制裝置,裝置主要分為機(jī)械部分和電路控制部分。機(jī)械部分是步進(jìn)電機(jī)和嚙合的齒輪傳動(dòng)裝置構(gòu)成,步進(jìn)電機(jī)控制電路是由晝夜翻轉(zhuǎn)控制信號(hào)電路構(gòu)成;步進(jìn)電機(jī)控制電路是信號(hào)電路所提供的信號(hào)是每0.05-0.2秒輸出一個(gè)步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào),并設(shè)有一個(gè)8-15秒的定時(shí)電路,如持續(xù)10秒鐘;另夕卜,每次翻轉(zhuǎn)啟動(dòng)的信號(hào)即"啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)"由人工光源啟閉的信號(hào)控制。本發(fā)明能夠在控制電路的信號(hào)下帶動(dòng)長條形太陽能電池板180度左右的轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)需要以及光照條件控制太陽能電池板,使其在每個(gè)時(shí)段都能夠在現(xiàn)有的光照條件下最好的工作。本發(fā)明的有益效果是跟蹤太陽和照明光源的偏轉(zhuǎn)從而提高太陽電池的能量轉(zhuǎn)換效率,并且配合超級電容器充電電路的應(yīng)用,晚間光線仍然能使太陽能電池具有能量轉(zhuǎn)化并被儲(chǔ)存,而且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。圖1整體設(shè)計(jì)2工作模式示意3是定時(shí)電路4是控制正反轉(zhuǎn)的信號(hào)時(shí)序5是控制轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)時(shí)序6是每個(gè)翻轉(zhuǎn)時(shí)段內(nèi)包括100個(gè)小信號(hào)的信號(hào)時(shí)序圖具體實(shí)施方式整體結(jié)構(gòu)及工作模式如圖1所示機(jī)械部分步進(jìn)電機(jī)可根據(jù)對于需要,選中各種市場上的不同靜力矩、定位力矩的"六引線"步進(jìn)電機(jī)。如42BYG228型步進(jìn)電機(jī)。轉(zhuǎn)動(dòng)精度為1.8度,可以根據(jù)信號(hào)較為精確地控制轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,并且可以實(shí)現(xiàn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)兩種轉(zhuǎn)動(dòng)方向;靜力矩(HoldingTorque)為2000g.cm,定位力矩(DetentTorque)為220gcm。步進(jìn)電4幾和嚙合的齒輪傳動(dòng)裝置(包括采用1:10-20的變速箱)構(gòu)成,一般而使機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)偏轉(zhuǎn)180度足夠符合滿足太陽能電池的應(yīng)用和滿足既有太陽光線又符合晚間照明的工作條件。電if各部分1、步進(jìn)電機(jī)控制器步進(jìn)電機(jī)控制器采用集成六線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,共有12個(gè)端口。端<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>2、信號(hào)電路根據(jù)步進(jìn)電機(jī)控制器的要求,若要電池板旋轉(zhuǎn)180度,信號(hào)電路所提供的信號(hào)需要是每O.l秒輸出一個(gè)脈沖信號(hào),持續(xù)10秒鐘;另外,每相鄰的兩次旋轉(zhuǎn)所應(yīng)當(dāng)提供不同的正轉(zhuǎn)(+5V)/反轉(zhuǎn)(0V)信號(hào)。"啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)"可以由人工光源的信號(hào)控制,即人工光源啟用時(shí),將電池板旋轉(zhuǎn)至面向光源位置;人工光源關(guān)閉時(shí),旋轉(zhuǎn)至面向太陽位置。定時(shí)電路由時(shí)基電路構(gòu)成。如圖3所示。大致時(shí)序圖如下圖4時(shí)序圖是控制正反轉(zhuǎn)的信號(hào)時(shí)序圖控制正反轉(zhuǎn)的信號(hào)時(shí)高電平時(shí)正轉(zhuǎn),低電平時(shí)反轉(zhuǎn)圖5是控制轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)的信號(hào)時(shí)序圖,轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)高電平轉(zhuǎn),低電平不轉(zhuǎn),即圖中T1為翻轉(zhuǎn)時(shí)段,T2為靜止時(shí)段周期時(shí)間T為T=Tl+T2=(Ri+Rii+Riii)*C*ln2Tl與T2的比例為(Ri+Rii)/(Rii+Riii)圖6中每個(gè)翻轉(zhuǎn)時(shí)段內(nèi)包括100個(gè)小信號(hào)Tl'+T2'=tO=Tl/100=(Rl+R2)*C*ln2。為了減小人工光源的發(fā)熱效應(yīng)(可引發(fā)太陽能電池效率的降低)的影響,我們還將對太陽能電池板進(jìn)行水膜隔熱處理。權(quán)利要求1、晝夜工作太陽能電池控制裝置,其特征是裝置由機(jī)械部分和電路控制部分構(gòu)成,機(jī)械部分是步進(jìn)電機(jī)和嚙合的齒輪傳動(dòng)裝置構(gòu)成,步進(jìn)電機(jī)控制電路是由晝夜翻轉(zhuǎn)控制信號(hào)電路構(gòu)成;信號(hào)電路所提供的信號(hào)是每0.05-0.2秒輸出一個(gè)步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào),并設(shè)有一個(gè)8-15秒的定時(shí)電路;另外,每次翻轉(zhuǎn)啟動(dòng)的信號(hào)即“啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)”由人工光源啟閉的信號(hào)構(gòu)成。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晝夜工作太陽能電池控制裝置,其特征是定時(shí)電路由時(shí)基電路構(gòu)成。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晝夜工作太陽能電池控制裝置,其特征是步進(jìn)電機(jī)采用六引線42BYG228型步進(jìn)電機(jī)。全文摘要晝夜工作太陽能電池控制裝置,裝置由機(jī)械部分和電路控制部分構(gòu)成,機(jī)械部分是步進(jìn)電機(jī)和嚙合的齒輪傳動(dòng)裝置構(gòu)成,步進(jìn)電機(jī)控制電路是由晝夜翻轉(zhuǎn)控制信號(hào)電路構(gòu)成;信號(hào)電路所提供的信號(hào)是每0.05-0.2秒輸出一個(gè)步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào),并設(shè)有一個(gè)8-15秒的定時(shí)電路;另外,每次翻轉(zhuǎn)啟動(dòng)的信號(hào)即“啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)”由人工光源啟閉的信號(hào)構(gòu)成。跟蹤太陽和照明光源的偏轉(zhuǎn)從而提高太陽電池的能量轉(zhuǎn)換效率,并且配合超級電容器充電電路的應(yīng)用,晚間光線仍然能使太陽能電池具有能量轉(zhuǎn)化并被儲(chǔ)存,而且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。文檔編號(hào)H02N6/00GK101257267SQ20081002451公開日2008年9月3日申請日期2008年3月26日優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日發(fā)明者史碩嘉,進(jìn)周,梁海東,潘紅兵,煒王,蔣明明,高惠斌,鮑培特申請人:南京大學(xué)
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