一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能采集裝置，具體涉及一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界工業(yè)的快速發(fā)展，能源問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，由此，節(jié)能技術(shù)、新型能源的開(kāi)發(fā)已成為人類可持續(xù)發(fā)展的重大工程。其中，風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能等技術(shù)已經(jīng)得到了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并獲得了較好的節(jié)能成效。太陽(yáng)能是分布最廣、儲(chǔ)量最豐富的可再生能源，但其也存在著光照強(qiáng)度隨時(shí)間不斷變化的問(wèn)題。為了提高太陽(yáng)光的利用效率，常利用太陽(yáng)光跟蹤裝置收集太陽(yáng)光。
[0003]目前太陽(yáng)光跟蹤方式分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種。被動(dòng)式采光系統(tǒng)的太陽(yáng)光聚光器固定不動(dòng)，根據(jù)太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，需要安裝多個(gè)聚光器來(lái)收集太陽(yáng)光，因此存在采光效率低等弊端。主動(dòng)式采光系統(tǒng)采用自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)整太陽(yáng)光聚光器的角度，使得聚光器的光軸始終平行于太陽(yáng)入射光線，達(dá)到高效采集太陽(yáng)光的目的。常見(jiàn)的主動(dòng)式自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)主要采用以下幾種技術(shù)方案:通過(guò)計(jì)算機(jī)程序控制跟蹤太陽(yáng)，跟蹤精度高，但成本昂貴；時(shí)鐘式結(jié)構(gòu)跟蹤，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，但存在累計(jì)誤差；利用GPS定位技術(shù)跟蹤，跟蹤精度高，但天氣、建筑物遮擋、電磁干擾等因素會(huì)對(duì)其信號(hào)強(qiáng)度產(chǎn)生影響。而且現(xiàn)有的太陽(yáng)光跟蹤裝置采用220V或380V交流電驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這種方法需要消耗電能，長(zhǎng)期使用勢(shì)必增加生產(chǎn)成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤太陽(yáng)光，具有耗能下，追蹤精度較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)。
[0005]本方案如下:自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置，包括安裝板和支架，其特征在于，所述支架包括旋轉(zhuǎn)柱、蝸輪蝸桿、立柱、三角鐵和底座，立柱通過(guò)三角鐵固定在底座上，旋轉(zhuǎn)柱與立柱通過(guò)蝸輪蝸桿連接，使旋轉(zhuǎn)柱可水平旋轉(zhuǎn)，安裝板背面設(shè)有固定塊，固定塊與旋轉(zhuǎn)柱頂部通過(guò)鉸鏈連接，旋轉(zhuǎn)柱上設(shè)有齒輪，齒輪與齒條配合，齒條為以固定塊和旋轉(zhuǎn)柱的鉸鏈為圓心、鉸鏈與齒輪的距離為半徑的圓弧，齒條兩端固定在安裝板背面，安裝板正面設(shè)置有太陽(yáng)能電池板和光電傳感裝置，光電傳感裝置包括光電傳感器和遮光板，遮光板設(shè)置在安裝板上，光電傳感器位于遮光板下面設(shè)置在安裝板上，光電傳感裝置分為縱向光電傳感裝置和橫向光電傳感裝置，縱向光電傳感裝置的縱向遮光板形成的通孔與橫向光電傳感裝置的橫向遮光板形成的通孔相互垂直。
[0006]本方案工作原理如下:當(dāng)太陽(yáng)光照射橫向遮光板和縱向遮光板時(shí)，在安裝板上會(huì)產(chǎn)生陰影，由于橫向遮光板和縱向遮光板相互垂直，因此只有當(dāng)橫向光電傳感器被橫向遮光板完全遮住，縱向光電傳感器被縱向遮光板的陰影完全遮住時(shí)，說(shuō)明安裝板正對(duì)太陽(yáng)光。
[0007]如果縱向遮光板的陰影沒(méi)有遮住縱向光電傳感器，說(shuō)明在俯仰方向上太陽(yáng)光沒(méi)有直射安裝板，縱向光電傳感器受到太陽(yáng)光照射，向控制電路輸出高電平，接通繼電器，啟動(dòng)俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)；如果縱向遮光板的陰影完全遮住縱向光電傳感器，縱向光電傳感器失光，并向控制電路輸出低電平，斷開(kāi)繼電器，俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明安裝板在俯仰方向達(dá)到太陽(yáng)直射。
[0008]如果橫向遮光板的陰影沒(méi)有遮橫向住光電傳感器，說(shuō)明在水平方向上太陽(yáng)光沒(méi)有直射安裝板，橫向光電傳感器受到太陽(yáng)光照射，向控制電路輸出高電平，接通繼電器，啟動(dòng)水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)；如果橫向遮光板的陰影完全遮住橫向光電傳感器，橫向光電傳感器失光，并向控制電路輸出低電平，斷開(kāi)繼電器，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明安裝板在水平方向達(dá)到太陽(yáng)直射。
[0009]進(jìn)一步，齒條兩端通過(guò)定位塊固定在安裝板的背面，可增加齒條與安裝板結(jié)合的牢固性。
[0010]進(jìn)一步，齒條兩端分別設(shè)有行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)安裝板做俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒輪在齒條上運(yùn)動(dòng)至行程開(kāi)關(guān)處，電機(jī)自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，可用來(lái)判斷太陽(yáng)光跟蹤模塊的極限位置，防止電機(jī)過(guò)載損壞。
[0011]進(jìn)一步，齒條旋轉(zhuǎn)移動(dòng)形成的平面與縱向遮光板通孔方向平行，使得安裝板運(yùn)動(dòng)方向與遮光板通孔方向正交，可精確傳感陽(yáng)光方向。
[0012]進(jìn)一步，遮光板為框架結(jié)構(gòu)，方便遮光板的加工。
[0013]進(jìn)一步，光電傳感裝置分布在安裝板中間位置，可均衡的傳感兩邊陽(yáng)光與太陽(yáng)能電池板的角度。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為安裝板正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為齒輪和齒條嚙合示意圖；
[0017]圖4為蝸輪蝸桿剖面圖；
[0018]圖5為齒輪處電機(jī)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0020]說(shuō)明書(shū)附圖中的附圖標(biāo)記包括:固定塊1、安裝板2、齒條3、齒輪4、旋轉(zhuǎn)柱5、蝸輪蝸桿6、立柱7、三角鐵8、底座9、橫向遮光板10、橫向光電傳感器11、縱向遮光板12、縱向光電傳感器13、太陽(yáng)能電池板14、行程開(kāi)關(guān)15、定位塊16。
[0021]實(shí)施例如附圖1?5所示:本實(shí)施例自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置包括安裝板2和支架，支架包括旋轉(zhuǎn)柱5、蝸輪蝸桿6、立柱7、三角鐵8和底座9，立柱7通過(guò)三角鐵8固定在底座9上，如圖4，旋轉(zhuǎn)柱5與立柱7通過(guò)蝸輪蝸桿6連接，使旋轉(zhuǎn)柱5可水平旋轉(zhuǎn)，安裝板2背面設(shè)有固定塊1，固定塊I與旋轉(zhuǎn)柱5頂部通過(guò)鉸鏈連接，如圖3，旋轉(zhuǎn)柱5上設(shè)有齒輪4，齒輪4與齒條3配合，齒條3形狀是以固定塊I和旋轉(zhuǎn)柱5的鉸鏈為圓心、鉸鏈與齒輪2的距離為半徑的圓弧，齒條3兩端固定在安裝板2背面，實(shí)施中，齒條3兩端通過(guò)定位塊15固定在安裝板2的背面，可增加齒條3與安裝板2結(jié)合的牢固性。
[0022]如圖2，安裝板2正面設(shè)置有太陽(yáng)能電池板14和光電傳感裝置，光電傳感裝置包括光電傳感器和遮光板，分布在安裝板中間位置，可均衡的傳感兩邊陽(yáng)光與太陽(yáng)能電池板的角度。遮光板設(shè)置在安裝板上，具體實(shí)施中可將遮光板設(shè)置為框架結(jié)構(gòu)，光電傳感器位于遮光板下面設(shè)置在安裝板上，光電傳感裝置分為縱向光電傳感裝置和橫向光電傳感裝置，縱向光電傳感裝置的縱向遮光板12形成的通孔與橫向光電傳感裝置的橫向遮光板10形成的通孔相互垂直，齒條3旋轉(zhuǎn)移動(dòng)形成的平面與縱向遮光板12通孔方向平行。齒條3旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形成的平面與縱向遮光板12通孔方向平行，使得安裝板2運(yùn)動(dòng)方向與遮光板2通孔方向正交，可精確傳感陽(yáng)光方向。
[0023]當(dāng)太陽(yáng)光照射橫向遮光板10和縱向遮光板12時(shí)，在安裝板2上會(huì)產(chǎn)生陰影，由于橫向遮光板10和縱向遮光板12相互垂直，因此只有當(dāng)橫向光電傳感器11被橫向遮光板10完全遮住、縱向光電傳感器13被縱向遮光板12的陰影完全遮住時(shí)，說(shuō)明太陽(yáng)能電池板14正對(duì)太陽(yáng)光。
[0024]如果縱向遮光板12的陰影沒(méi)有遮住縱向光電傳感器13，說(shuō)明在俯仰方向上太陽(yáng)光沒(méi)有直射太陽(yáng)能電池板14，縱向光電傳感器13受到太陽(yáng)光照射，向控制電路輸出高電平，接通繼電器，如圖5，啟動(dòng)俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)施中在齒條兩端分別安裝有行程開(kāi)關(guān)15，當(dāng)安裝板2做俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒輪4在齒條3上運(yùn)動(dòng)至行程開(kāi)關(guān)處，電機(jī)自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，可用來(lái)判斷太陽(yáng)光跟蹤模塊的極限位置，防止電機(jī)過(guò)載損壞。如果縱向遮光板12的陰影完全遮住縱向光電傳感器13，縱向光電傳感器13失光，并向控制電路輸出低電平，斷開(kāi)繼電器，俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明太陽(yáng)能電池板14在俯仰方向達(dá)到太陽(yáng)直射。
[0025]如果橫向遮光板10的陰影沒(méi)有遮橫向遮光電傳感器11，說(shuō)明在水平方向上太陽(yáng)光沒(méi)有直射安裝板2，橫向光電傳感器11受到太陽(yáng)光照射，向控制電路輸出高電平，接通繼電器，如圖4，啟動(dòng)水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)；如果橫向遮光板10的陰影完全遮住橫向光電傳感器11，橫向光電傳感器11失光，并向控制電路輸出低電平，斷開(kāi)繼電器，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明太陽(yáng)能電池板14在水平方向達(dá)到太陽(yáng)直射。
[0026]實(shí)施中遮光板為框架結(jié)構(gòu)，方便遮光板的加工。
[0027]以上所述的僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說(shuō)明書(shū)中的【具體實(shí)施方式】等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置，包括安裝板(2)和支架，其特征在于，所述支架包括旋轉(zhuǎn)柱(5)、蝸輪蝸桿(6)、立柱(7)、三角鐵(8)和底座(9)，所述立柱(7)通過(guò)三角鐵(8)固定在底座(9)上，所述旋轉(zhuǎn)柱(5)與立柱(7)通過(guò)蝸輪蝸桿(6)連接，使旋轉(zhuǎn)柱(5)可水平旋轉(zhuǎn)，所述安裝板(2 )背面設(shè)有固定塊(I)，固定塊(I)與旋轉(zhuǎn)柱(5 )頂部通過(guò)鉸鏈連接，所述旋轉(zhuǎn)柱(5 )上設(shè)有齒輪(4 )，齒輪(4 )與齒條(3 )配合，所述齒條(3 )為以固定塊(I)和旋轉(zhuǎn)柱(5)的鉸鏈為圓心、鉸鏈與齒輪(4)的距離為半徑的圓弧形狀，齒條(3)兩端固定在安裝板(2)背面，所述安裝板(2)正面設(shè)置有太陽(yáng)能電池板(14)和光電傳感裝置，所述光電傳感裝置包括光電傳感器和遮光板，所述遮光板設(shè)置在安裝板上，所述光電傳感器位于遮光板下面并設(shè)置在安裝板上，所述光電傳感裝置分為縱向光電傳感裝置和橫向光電傳感裝置，縱向光電傳感裝置的縱向遮光板(12)形成的通孔與橫向光電傳感裝置的橫向遮光板(10)形成的通孔相互垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置，其特征在于，所述齒條(3)兩端通過(guò)定位塊(16)固定在安裝板(2)的背面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置，其特征在于，所述齒條(3)兩端分別設(shè)有行程開(kāi)關(guān)(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置，其特征在于，所述齒條(3)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)形成的平面與縱向遮光板(12 )通孔方向平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置，其特征在于，所述遮光板為框架結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置，其特征在于，所述光電傳感裝置分布在安裝板中間位置。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光的裝置，涉及太陽(yáng)能采集裝置，包括安裝板和支架，其特征在于，支架包括旋轉(zhuǎn)柱、蝸輪蝸桿、立柱、三角鐵和底座，旋轉(zhuǎn)柱與立柱通過(guò)蝸輪蝸桿連接，旋轉(zhuǎn)柱與安裝板背面的固定塊通過(guò)鉸鏈鏈接，旋轉(zhuǎn)柱上設(shè)有齒輪，齒輪與齒條配合，齒條兩端固定在安裝板背面，安裝板正面設(shè)置有光電傳感裝置，光電傳感裝置包括光電傳感器和遮光板，遮光板設(shè)置在安裝板上，光電傳感器位于遮光板下面設(shè)置在安裝板上，光電傳感裝置的縱向遮光板形成的通孔與橫向遮光板形成的通孔相互垂直。可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤太陽(yáng)光，具有耗能下，追蹤精度較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)。
【IPC分類】H02S20-32, G05D3-14
【公開(kāi)號(hào)】CN204290840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420810064
【發(fā)明人】金星
【申請(qǐng)人】遵義師范學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月20日