一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置,包括太陽能電池板、太陽光追蹤器、俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、蓄電池、控制器,太陽光追蹤器包括光敏電阻盒和4個(gè)光敏電阻,光敏電阻盒中間為一透光圓孔,4個(gè)光敏電阻在光敏電阻盒沿圓周方向相隔90°排列安裝;太陽能電池板的四個(gè)角各設(shè)有一個(gè)光敏二極管;俯仰裝置帶動(dòng)太陽能電池板作俯仰運(yùn)動(dòng);轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)太陽能電池板做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng);所述控制器分別與太陽能電池板、太陽能追蹤器、俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、蓄電池、光敏二極管連接;蓄電池的輸出端連接俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,其輸入端連接控制器。本實(shí)用新型能夠自動(dòng)跟蹤太陽光,在光線較弱不足以發(fā)電時(shí),自動(dòng)停止跟蹤,智能化程度高。
【專利說明】一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著常規(guī)能源的大量消耗,給生態(tài)、環(huán)境造成了巨大的破壞。太陽能作為一種新的可再生的能源越來越受到人們的關(guān)注。由于太陽照射角度在一年365天內(nèi),天天時(shí)時(shí)都在發(fā)生變化,如果電池板不能跟隨太陽照射位置的變化而變化,則損失了大量的太陽能,降低了利用效率。太陽能電池板只有隨動(dòng)于太陽,使太陽光直射太陽能電池板,才能最大程度的利用太陽能。但是在光線不足以發(fā)電時(shí)一直對(duì)太陽光進(jìn)行跟蹤,會(huì)縮小設(shè)備的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述問題,本實(shí)用新型提供一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置,能夠自動(dòng)跟蹤太陽高度和方向的變化,使太陽光直射太陽能電池板,且可在光照弱時(shí)自動(dòng)停止跟蹤,智能化程度高。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置,包括太陽能電池板、太陽光追蹤器、俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、蓄電池、控制器,所述太陽光追蹤器安裝在太陽能電池板的頂端中間;太陽光追蹤器包括光敏電阻盒和4個(gè)光敏電阻,光敏電阻盒中間為一透光圓孔,4個(gè)光敏電阻在光敏電阻盒沿圓周方向相隔90°排列安裝;所述太陽能電池板的四個(gè)角各設(shè)有一個(gè)光敏二極管;所述俯仰裝置帶動(dòng)太陽能電池板作俯仰運(yùn)動(dòng);所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)太陽能電池板做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng);所述控制器分別與太陽能電池板、太陽能追蹤器、俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、蓄電池、光敏二極管連接;所述蓄電池的輸出端連接俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,其輸入端連接控制器。
[0006]所述俯仰裝置包括連接座、連接軸、連接桿、鉸接螺母、支撐桿、絲杠、俯仰電機(jī)、支架;所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括支撐板、聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、皮帶、皮帶輪;連接桿的一端通過連接軸與太陽能電池板頂端的連接座相連,另一端與鉸接螺母鉸接;支撐桿的一端與支撐板鉸接,另一端與鉸接螺母鉸接;鉸接螺母和絲杠配合傳動(dòng);支架焊接在支撐板上,俯仰電機(jī)與支架鉸接,與絲杠的一端固定連接;轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)固定在底座上,通過皮帶帶動(dòng)皮帶輪傳動(dòng);傳動(dòng)軸的兩端分別與皮帶輪和聯(lián)軸器固定連接;傳動(dòng)軸的兩端分別與皮帶輪和聯(lián)軸器固定連接;聯(lián)軸器與支撐板固定連接。
[0007]所述光敏電阻接收太陽光的照射引起阻值的變化;當(dāng)左右的光敏電阻阻值變化不同時(shí),通過控制器判斷后輸出信號(hào)到控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)太陽能電池板轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)上下光敏電阻阻值變化不同時(shí),通過控制器判斷后輸出信號(hào)控制俯仰裝置帶動(dòng)太陽能電池板上下運(yùn)動(dòng)。
[0008]利用光敏二極管,通過其中一個(gè)二極管的電壓與一預(yù)設(shè)電阻電壓比較判斷光照強(qiáng)度,若小于預(yù)設(shè)電阻電壓控制器控制俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置停止運(yùn)動(dòng);若重新大于預(yù)設(shè)電阻電壓則控制器控制俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置重新開始運(yùn)動(dòng)。[0009]太陽光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)太陽能電池板的自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)和俯仰。當(dāng)太陽位置改變時(shí),通過不同的光敏電阻控制電路來調(diào)整太陽能電池板的轉(zhuǎn)動(dòng)和俯仰,以實(shí)現(xiàn)對(duì)光線的追蹤,使太陽能電池板始終與太陽光線相垂直,達(dá)到最大限度的接收太陽光。轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)通過皮帶帶動(dòng)傳動(dòng)軸承和太陽能電池板,實(shí)現(xiàn)太陽能電池板的轉(zhuǎn)動(dòng);俯仰電機(jī)通過絲杠和螺母帶動(dòng)太陽能電池板和支架運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)電池板的俯仰調(diào)整。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型能夠自動(dòng)跟蹤太陽光,使陽光始終直射系統(tǒng)的太陽能電池板,提高太陽光的利用效率,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,體積??;在光敏二極管檢測(cè)到光線較弱不足以發(fā)電時(shí),通過控制器控制停止跟蹤,當(dāng)光線足以發(fā)電時(shí)再通過控制器重新啟動(dòng)自動(dòng)跟蹤,延長設(shè)備的使用壽命;智能化程度高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為太陽光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖。
[0012]圖2為太陽光追蹤器原理正視圖。
[0013]圖3為太陽光追蹤器原理側(cè)視圖。
[0014]圖中:1.太陽能電池板;2.太陽光追蹤器;3.連接座;4.連接軸;5.連接桿;
6.鉸接螺母;7.支撐桿;8.支撐板;9.絲杠;10.俯仰電機(jī);11.支架;12.聯(lián)軸器;13.傳動(dòng)軸;14.轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī);15.皮帶;16.皮帶輪;17.底座;18.蓄電池;19.光敏電阻;20.光敏電阻盒;21.導(dǎo)向套筒。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0016]參照附圖1至附圖3,一種能夠自動(dòng)跟蹤太陽高度和方向變化的太陽光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng),主要包括I個(gè)太陽能電池板、I個(gè)太陽光追蹤器、I個(gè)連接座、I個(gè)連接軸、I個(gè)連接桿、I個(gè)鉸接螺母、I個(gè)支撐桿、I個(gè)支撐板、I個(gè)絲杠、I個(gè)俯仰電機(jī)、I個(gè)支架、I個(gè)聯(lián)軸器、I個(gè)傳動(dòng)軸、I個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、I個(gè)皮帶、I個(gè)皮帶輪、I個(gè)底座、I個(gè)蓄電池、I個(gè)導(dǎo)向套筒、I個(gè)控制器,其中太陽光追蹤器包括4個(gè)光敏電阻、4個(gè)光敏二極管和I個(gè)光敏電阻盒。
[0017]一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置,包括太陽能電池板、太陽光追蹤器、俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、蓄電池、控制器,所述太陽光追蹤器2安裝在太陽能電池板I的頂端中間;太陽光追蹤器2包括光敏電阻盒20和4個(gè)光敏電阻19,光敏電阻盒20中間為一透光圓孔,4個(gè)光敏電阻19在光敏電阻盒20沿圓周方向相隔90°排列安裝;所述太陽能電池板I的四個(gè)角各設(shè)有一個(gè)光敏二極管;所述俯仰裝置帶動(dòng)太陽能電池板I作俯仰運(yùn)動(dòng);所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)太陽能電池板I做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng);所述控制器分別與太陽能電池板1、太陽能追蹤器2、俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、蓄電池、光敏二極管連接;所述蓄電池18的輸出端連接俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,其輸入端連接控制器。
[0018]所述俯仰裝置包括連接座3、連接軸4、連接桿5、鉸接螺母6、支撐桿7、絲杠9、俯仰電機(jī)10、支架11 ;所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括支撐板8、聯(lián)軸器12、傳動(dòng)軸13、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)14、皮帶15、皮帶輪16 ;連接桿5的一端通過連接軸4與太陽能電池板I頂端的連接座3相連,另一端與鉸接螺母6鉸接;支撐桿7的一端與支撐板8鉸接,另一端與鉸接螺母6鉸接;鉸接螺母6和絲杠9配合傳動(dòng);支架11焊接在支撐板8上,俯仰電機(jī)10與支架11鉸接,與絲杠9的一端固定連接;轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)14固定在底座17上,通過皮帶15帶動(dòng)皮帶輪16傳動(dòng);傳動(dòng)軸13的兩端分別與皮帶輪16和聯(lián)軸器12固定連接;傳動(dòng)軸13的兩端分別與皮帶輪16和聯(lián)軸器12固定連接;聯(lián)軸器12與支撐板8固定連接。所述傳動(dòng)軸13外側(cè)設(shè)有導(dǎo)向套筒21。導(dǎo)向套筒21防止傳動(dòng)軸13在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中振蕩。
[0019]所述光敏電阻19接收太陽光的照射引起阻值的變化;當(dāng)左右的光敏電阻19阻值變化不同時(shí),通過控制器判斷后輸出信號(hào)到控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)太陽能電池板轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)上下光敏電阻19阻值變化不同時(shí),通過控制器判斷后輸出信號(hào)控制俯仰裝置帶動(dòng)太陽能電池板上下運(yùn)動(dòng)。
[0020]利用光敏二極管,通過其中一個(gè)二極管的電壓與一預(yù)設(shè)電阻電壓比較判斷光照強(qiáng)度,若小于預(yù)設(shè)電阻電壓控制器控制俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置停止運(yùn)動(dòng);若重新大于預(yù)設(shè)電阻電壓則控制器控制俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置重新開始運(yùn)動(dòng)。
[0021]本實(shí)用新型的工作原理和工作過程為:
[0022]太陽白天的運(yùn)動(dòng)軌跡可以分解為從東向西的運(yùn)動(dòng)和由低升高再降低的運(yùn)動(dòng)。太陽的光線從太陽光追蹤器(2)中的光敏電阻盒(20)上的小孔照射到4個(gè)光敏電阻(19)上,弓丨起光敏電阻(19)阻值的變化,但照射到4個(gè)光敏電阻(19)上的光照強(qiáng)度不同,引起光敏電阻(19)阻值的變化也不同。根據(jù)左右光敏電阻(19)阻值變化的不同,通過控制單元判斷后輸出信號(hào)控制轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(14)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),通過皮帶(15 )、皮帶輪(16)、傳動(dòng)軸(13)、聯(lián)軸器
(12)帶動(dòng)支撐板(8)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)太陽能電池板(I)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整以跟隨太陽光。根據(jù)上下光敏電阻(19)阻值變化的不同,通過控制單元判斷后輸出信號(hào)控制俯仰電機(jī)(10)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),通過絲杠(9 )帶動(dòng)鉸接螺母(6 )沿絲杠(9 )運(yùn)動(dòng),進(jìn)而通過支撐桿(7 )、連接桿(5 )和連接座(3)帶動(dòng)太陽能電池板(I)俯仰調(diào)整以跟隨太陽光。通過太陽能電池板(I)的轉(zhuǎn)動(dòng)和俯仰調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽光線的追蹤,使太陽能電池板(I)與太陽光線始終垂直,達(dá)到最大限度的接收太陽光。利用光敏二極管,通過其中一個(gè)二極管的電壓與一預(yù)設(shè)電阻電壓比較判斷光照強(qiáng)度,若小于預(yù)設(shè)電阻電壓控制器控制俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置停止運(yùn)動(dòng);若重新大于預(yù)設(shè)電阻電壓則控制器控制俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置重新開始運(yùn)動(dòng),可在天氣不好、光照較弱時(shí),停止自動(dòng)跟蹤,節(jié)省電量,提高設(shè)備的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置,包括太陽能電池板、太陽光追蹤器、俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、蓄電池、控制器,其特征在于,所述太陽光追蹤器(2)安裝在太陽能電池板(I)的頂端中間;太陽光追蹤器(2)包括光敏電阻盒(20)和4個(gè)光敏電阻(19),光敏電阻盒(20)中間為一透光圓孔,4個(gè)光敏電阻(19)在光敏電阻盒(20)沿圓周方向相隔90°排列安裝;所述太陽能電池板(I)的四個(gè)角各設(shè)有一個(gè)光敏二極管;所述俯仰裝置帶動(dòng)太陽能電池板(I)作俯仰運(yùn)動(dòng);所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)太陽能電池板(I)做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng);所述控制器分別與太陽能電池板(I)、太陽能追蹤器(2)、俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、蓄電池、光敏二極管連接;所述蓄電池(18)的輸出端連接俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,其輸入端連接控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置,其特征在于,所述俯仰裝置包括連接座(3)、連接軸(4)、連接桿(5)、鉸接螺母(6)、支撐桿(7)、絲杠(9)、俯仰電機(jī)(10)、支架(11);所述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括支撐板(8)、聯(lián)軸器(12)、傳動(dòng)軸(13)、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(14)、皮帶(15)、皮帶輪(16 );連接桿(5 )的一端通過連接軸(4 )與太陽能電池板(I)頂端的連接座(3 )相連,另一端與鉸接螺母(6)鉸接;支撐桿(7)的一端與支撐板(8)鉸接,另一端與鉸接螺母(6)鉸接;鉸接螺母(6)和絲杠(9)配合傳動(dòng);支架(11)焊接在支撐板(8)上,俯仰電機(jī)(10)與支架(11)鉸接,與絲杠(9)的一端固定連接;轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(14)固定在底座(17)上,通過皮帶(15)帶動(dòng)皮帶輪(16)傳動(dòng);傳動(dòng)軸(13)的兩端分別與皮帶輪(16)和聯(lián)軸器(12)固定連接;傳動(dòng)軸(13)的兩端分別與皮帶輪(16)和聯(lián)軸器(12)固定連接;聯(lián)軸器(12)與支撐板(8)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置,其特征在于,所述光敏電阻(19)接收太陽光的照射引起阻值的變化;當(dāng)左右的光敏電阻(19)阻值變化不同時(shí),通過控制器判斷后輸出信號(hào)到控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)太陽能電池板轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)上下光敏電阻(19)阻值變化不同時(shí),通過控制器判斷后輸出信號(hào)控制俯仰裝置帶動(dòng)太陽能電池板上下運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能太陽能自動(dòng)跟蹤裝置,其特征在于,利用光敏二極管,通過其中一個(gè)二極管的電壓與一預(yù)設(shè)電阻電壓比較判斷光照強(qiáng)度,若小于預(yù)設(shè)電阻電壓控制器控制俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置停止運(yùn)動(dòng);若重新大于預(yù)設(shè)電阻電壓則控制器控制俯仰裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置重新開始運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G05D3/12GK203630629SQ201320721820
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月16日
【發(fā)明者】鄒玉靜, 費(fèi)振忠, 焦煜, 仇衛(wèi)星 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)