專利名稱：自動跟蹤太陽能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能發(fā)電的跟蹤裝置，屬太陽能發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
太陽能是無污染的清潔能源，在全民重視環(huán)保的今天，各種利用太陽能的裝置和 設(shè)備不斷涌現(xiàn)。目前小型太陽能發(fā)電裝置絕大部分是固定式裝置，太陽能光電板采用固定 的角度和位置，不能自動跟隨太陽移動而移動，大部分時間里太陽光都是傾斜照射在光電 板上的，因此光電板的光電轉(zhuǎn)換效率大多為4 % -6 %左右，而30 % -50 %的太陽光被浪費 了。雖然也有太陽能發(fā)電裝置中安裝了太陽光跟蹤裝置，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，跟蹤裝置本身耗 能多，從而影響了太陽能發(fā)電跟蹤裝置的發(fā)電效率與普及。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供了一種具有結(jié)構(gòu)合理、耗能少的自動跟蹤太陽 能發(fā)電裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種自動跟蹤太陽能發(fā)電裝置，由太陽能電池1，太陽能電池支架2，太陽能電池1 設(shè)于該太陽能電池支架2上，在太陽能電池上方的東西方向設(shè)有感光器10，通過擋板9的遮 擋感光器10輸出信號，輸出信號用于控制水平轉(zhuǎn)動的步進電機3。步進電機3通過齒輪13 半圓齒條14驅(qū)動太陽能電池支架2用以旋轉(zhuǎn)調(diào)整太陽能電池1與太陽的水平角角度；從而 使太陽能電池1跟蹤太陽。太陽能電池支架2與太陽的仰角角度由伸縮裝置6的升降來調(diào) 離iF. ο
該太陽能電池支架包含有一環(huán)槽形支架2 ；三角形支架5 ；滾輪15 ；固定支座4 ； 一驅(qū)動步進電機3以及與該旋轉(zhuǎn)軸連接用以帶動該太陽能電池支架2轉(zhuǎn)動齒輪13及與其 嚙合的半圓形齒條14即時跟蹤太陽。
該太陽能電池支架的仰角調(diào)整由與之相連接的伸縮裝置6來完成，伸縮裝置包含 一組合儲能罐7，由上儲能罐7A和下儲能罐7B組合，組合儲能罐7上方覆蓋有隔熱材料，兩 側(cè)涂有黑漆，以利于吸收熱量，儲能罐7充有儲能媒介可吸熱相變而由液態(tài)轉(zhuǎn)換至氣態(tài)；儲 能罐通過管線8相連接伸縮裝置，令該儲能媒介流通至該伸縮裝置中，該儲能媒介相變所 導(dǎo)致的壓力增減令該伸縮裝置產(chǎn)生伸縮而改變該太陽能板的仰角角度。
太陽能發(fā)電裝置所述的東西方向感光器10，其特征在于在太陽能電池1上方對 稱設(shè)于中間擋板9兩側(cè)太陽能電池單片的水平感光器10兩太陽能電池單片，其輸出端聯(lián)接 比較電路的輸入端，比較電路的輸出端接驅(qū)動電路的輸入端，驅(qū)動電路的輸出端即為水平 角度的控制信號，從而驅(qū)動步進電機1動作控制水平角角度變化。
太陽能發(fā)電裝置所述的東西方向感光器10，其特征在于在太陽能電池1上方對 稱設(shè)于中間隔板兩側(cè)太陽能電池單片的水平感光器10由于擋板9的遮擋，兩太陽能電池單 片的電壓差輸出端聯(lián)接比較電路的輸入端，比較電路的輸出端接驅(qū)動電路的輸入端，驅(qū)動3電路的輸出端即為水平角度的控制信號，從而驅(qū)動步進電機3動作控制水平角角度變化， 實現(xiàn)了太陽能發(fā)電的跟蹤，比固定式太陽能發(fā)電裝置提高30% -50%的太陽光利用率。


圖1為本發(fā)明太陽能發(fā)電裝置的跟蹤裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明太陽能發(fā)電裝置的儲能罐7立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明太陽能發(fā)電裝置的A-A面剖視圖。
圖中主要標號說明1太陽能電池、2太陽能電池支架、3步進電機、4固定支座、5 三角形支架、6伸縮裝置、7組合儲能罐、8管線、9擋板、10感光器、11隔熱層、12隔熱材料、 13齒輪、14半圓齒條、15滾輪具體實施方式
為進一步闡述本發(fā)明所達到預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附 圖對依據(jù)本發(fā)明提出的跟蹤太陽能發(fā)電裝置其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說 明如后。
為了有效地提高太陽能電池板1的發(fā)電效率，本發(fā)明在太陽能電池1東西方向采 用了感光元件自動跟蹤裝置，在太陽能電池板1上固定有感光器10及擋板9，當太陽從東邊 升起時，擋板9陰影落在感光器10西面而擋板9東面受光，從而產(chǎn)生電壓差輸出訊號，經(jīng)控 制器控制步進電機3動作，調(diào)整東西方向角度對準太陽，當太陽光垂直照射在太陽能電池 板1上時，擋板9陰影消失感光器10東西同時受光輸出電壓平衡，無壓差訊號輸出，從而步 進電機3停止工作完成一次調(diào)整。當太陽繼續(xù)升起，跟蹤裝置將重復(fù)上一次動作，滿足太陽 光垂直照射在太陽能電池板1上。在運動到西邊最大角度后通過限位開關(guān)控制步進電機3 返回東起點，在碰到東限位時系統(tǒng)在歸零狀態(tài)定位，完成一次大循環(huán)。
本發(fā)明的另一項創(chuàng)新是在太陽能電池板1水平角度調(diào)整上，由于太陽一年中在水 平角度上變化大約在0-40度之間，而且周期長一天中變化很小，所以本發(fā)明采用了無需電 力和控制裝置的組合儲能罐7和伸縮裝置6，具體實施方式
是在太陽能電池板1的下方安裝 有一垂直于太陽能電池板1的組合儲能罐7，組合儲能罐7內(nèi)儲有可吸熱相變而由液態(tài)轉(zhuǎn)換 成氣態(tài)的物質(zhì)，組合儲能罐7分為上儲能罐7A下儲能罐7B兩部分，中間用隔熱層11填充， 組合儲能罐7平行于太陽能電池板的面用隔熱材料12覆蓋，上下兩面涂黑漆以利于吸熱。 上儲能罐7A下儲能罐7B通過管線8與伸縮裝置6連接，伸縮裝置6是為中空，其中活塞6a 將裝置分為上空間下空間，上儲能罐7A與下空間連接，下儲能罐7B與上空間連接，當太陽 在水平方向上與太陽能電池板1形成夾角時，上儲能罐7A上面或下儲能罐7B下面將受光 從而發(fā)熱，儲能罐7中液態(tài)轉(zhuǎn)換至氣態(tài)體積增大，通過管線8進入活塞6a的上下空間，使活 塞6a上下運動從而改變太陽能電池支架2及太陽能電池板1與太陽的水平角角度。因此 太陽能板1可全方位精確追蹤太陽在天空中的位置，達到以最高效率來吸收太陽能。
以上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟 悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更 動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù) 實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動跟蹤太陽能發(fā)電裝置，其特征在于其包含有水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和仰角調(diào)節(jié)機 構(gòu)。水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)太陽能電池1設(shè)于三角形支架5上，三角形支架5通過滾輪15置于環(huán) 形的太陽能電池支架2內(nèi)槽中，環(huán)形的太陽能電池支架2由兩對稱設(shè)置的支座4所支撐，太 陽能電池上方的設(shè)有感光器10，通過擋板9的遮擋感光器10輸出信號，輸出信號用于控制 水平轉(zhuǎn)動的步進電機3，步進電機3與齒輪13連接，其嚙合的半圓形齒條14用以帶動該太 陽能電池支架轉(zhuǎn)動即時跟蹤太陽。所述的水平旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括支架2、支座4、步進電機3、13 齒輪、14半圓齒條、滾輪15。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電裝置，其中該太陽能電池支架的仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)，其 特征在于太陽能電池支架2可繞支座4搖動，由與之相連接的伸縮裝置6來完成，伸縮裝 置包含一組合儲能罐7，由上儲能罐7A和下儲能罐7B組合而成，組合儲能罐7上方覆蓋有 隔熱材料，上下兩側(cè)涂有黑漆，以利于吸收熱量，儲能罐7充有儲能媒介可吸熱相變而由液 態(tài)轉(zhuǎn)換至氣態(tài)，儲能罐7通過管線8相連接伸縮裝置6，令該儲能媒介流通至該伸縮裝置6 中，該儲能媒介相變所導(dǎo)致的壓力增減令該伸縮裝置6產(chǎn)生伸縮而改變該太陽能板1的仰 角角度。所述的仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)包括太陽能電池支架2、支座4、儲能罐7、管線8、伸縮裝置 6。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電裝置所述的東西方向感光器10，其特征在于在設(shè) 于太陽能電池上方的，由于對稱于感光器10中間隔板兩側(cè)的太陽能電池單片水平擋板9的 遮擋，兩太陽能電池單片產(chǎn)生電壓差，訊號輸出端聯(lián)接比較電路的輸入端，比較電路的輸出 端接驅(qū)動電路連接步進電機3，從而驅(qū)動步進電機動作控制水平角角度變化。
4.如權(quán)利要求2所述的太陽能發(fā)電裝置仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)，其中伸縮裝置6為中空，活塞 6a將伸縮裝置分為上空間和下空間，且與安裝在太陽能發(fā)電裝置下方，儲能裝置的儲能罐 7通過管線8相連通，該儲能媒介流通至該伸縮裝置6中，該儲能媒介相變所導(dǎo)致的壓力增 減令該伸縮裝置6產(chǎn)生伸縮而改變該太陽能板1的仰角角度。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種自動跟蹤太陽能發(fā)電裝置，其中包含有太陽能電池，太陽能電池支架，太陽能電池設(shè)于該太陽能電池支架上，在太陽能電池上方的東西方向設(shè)有感光器，通過擋板的遮擋感光器輸出信號，輸出信號用于控制水平轉(zhuǎn)動的步進電機。步進電機通過齒輪和半圓齒條驅(qū)動太陽能電池支架用以旋轉(zhuǎn)調(diào)整太陽能電池與太陽的東西角度。太陽能電池支架與太陽的仰角角度由儲能媒介相變所導(dǎo)致的壓力增減令該伸縮裝置產(chǎn)生伸縮而改變該太陽能板的仰角角度，從而實現(xiàn)了太陽能發(fā)電的全方位跟蹤，比固定式太陽能發(fā)電裝置提高30％-50％的太陽光利用率。
文檔編號G05D3/14GK102035434SQ200910206030
公開日2011年4月27日 申請日期2009年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月8日
發(fā)明者陳永勝 申請人:陳永勝