本發(fā)明涉及一種跟蹤器，具體涉及一種太陽能跟蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽能電池，具有將太陽光直接轉(zhuǎn)變成電力的能力，為了在白天獲得最大量的太陽光，目前通常將太陽能電池光固定安放在移動(dòng)結(jié)構(gòu)上，該移動(dòng)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)太陽光線的強(qiáng)弱不斷的將太陽能電池板垂直于太陽定位。

現(xiàn)有的太陽能跟蹤系統(tǒng)均采用兩套完全獨(dú)立的控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)控制太陽能電池板的仰角變化和從東向西的移動(dòng)，這樣就造成了每個(gè)太陽能電池板都需要兩套控制系統(tǒng)完成太陽能電池板垂直于太陽的光線，這樣在太陽能發(fā)電站就需要成千上萬套的控制系統(tǒng)去完成太陽能電池板實(shí)現(xiàn)太陽能的跟蹤，既占用了大量的空間，最重要的是增加了太陽能發(fā)電的成本。

所以，研制一種太陽能跟蹤系統(tǒng)，通過一套控制系統(tǒng)完成數(shù)十?dāng)?shù)百個(gè)的太陽能電池板自動(dòng)跟蹤太陽光線，降低制造成本、提高太陽能發(fā)電效率是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種太陽能跟蹤系統(tǒng)，通過一套控制系統(tǒng)可以完成數(shù)十?dāng)?shù)百個(gè)的太陽能電池板自動(dòng)跟蹤太陽光線，大幅度降低了太陽能發(fā)電行業(yè)的發(fā)電成本、大幅度的提高了太陽能的發(fā)電效率。

本發(fā)明提供的一種太陽能跟蹤系統(tǒng)，包括至少一組太陽能電池組件，所述太陽能電池組件包括太陽能電池板、電池板仰角控制總成、電池板水平調(diào)節(jié)總成；

還包括感光器總成和控制系統(tǒng)；

所述電池板仰角控制總成包括調(diào)節(jié)桿、第一活動(dòng)連接件和第二活動(dòng)連接件；

所述電池板水平調(diào)節(jié)總成包括旋轉(zhuǎn)套筒和固定軸；

所述感光器總成包括第一感光器和第二感光器；

所述控制系統(tǒng)包括跟蹤控制器、電機(jī)和減速機(jī)；

所述太陽能電池板固定在電池托板上面，所述電池托板背面中間固定設(shè)置第一軸承，所述電池托板背面另一端設(shè)置第一U型連接架，所述第一軸承通過仰角軸連接第二U型支架；

所述第二U型支架固定在旋轉(zhuǎn)套筒的頂端，所述旋轉(zhuǎn)套筒通過軸承設(shè)置在固定軸的外部，所述旋轉(zhuǎn)套筒底端設(shè)置鋼絲繩固定板；

所述第一U型連接架通過第一活動(dòng)連接件連接調(diào)節(jié)桿，所述調(diào)節(jié)桿通過第二活動(dòng)連接件連接固定架；

所述固定架和固定軸均固定在底座上；

所述第一感光器和第二感光器安裝在底板上，所述第一感光器和第二感光器中間設(shè)置光線屏蔽板，所述底板固定在跟蹤同步軸的頂端；

所述電機(jī)連接減速機(jī)，所述減速機(jī)輸出軸設(shè)置調(diào)節(jié)輪，所述鋼絲繩固定板通過鋼絲繩連接調(diào)節(jié)輪；

所述跟蹤同步軸固定在調(diào)節(jié)輪的中心；

所述第一感光器和第二感光器電性連接跟蹤控制器，所述跟蹤控制器連接電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述第一活動(dòng)連接件為萬向節(jié)或球頭桿端關(guān)節(jié)軸承的任意一種，所述第二活動(dòng)連接件為萬向節(jié)或球頭桿端關(guān)節(jié)軸承的任意一種。

進(jìn)一步的，所述第一活動(dòng)連接件和第二活動(dòng)連接件均為球頭桿端關(guān)節(jié)軸承，所述球頭桿端關(guān)節(jié)軸承的桿端為絲桿，所述調(diào)節(jié)桿兩端均設(shè)置螺紋孔。

進(jìn)一步的，所述第一U型連接架通過銷軸連接第一活動(dòng)連接件，所述第二活動(dòng)連接件通過銷軸連接固定架。

進(jìn)一步的，所述第一U型連接架和第二U型支架均設(shè)置在電池托板的中心線上。

進(jìn)一步的，所述第一感光器為光敏元件R1,第二感光器為光敏元件R2，所述光線屏蔽板為黑色塑料板或金屬板的任意一種。

進(jìn)一步的，所述跟蹤控制器包括信號(hào)調(diào)節(jié)比較控制電路模塊、RS鎖存器模塊和電機(jī)控制輸出電路模塊。

進(jìn)一步的，所述鋼絲繩固定板為兩塊，分布在旋轉(zhuǎn)套筒的兩側(cè)，并處于同一水平線上，所述鋼絲繩通過鋼絲繩卡箍固定在鋼絲繩固定板上。

進(jìn)一步的，所述減速機(jī)為蝸桿減速機(jī)。

進(jìn)一步的，所述太陽能電池組件至少為兩組。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明提供的太陽能跟蹤系統(tǒng)，由一套控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)十組甚至數(shù)百組太陽能電池板的從東向西的轉(zhuǎn)動(dòng)（早晨太陽能電池板面對東方，隨著太陽從動(dòng)向西的移動(dòng)，太陽能電池板也會(huì)隨著太陽的移動(dòng)進(jìn)行從東向西的轉(zhuǎn)動(dòng)），從而保證太陽能電池板始終面向太陽光照射方向；在太陽板的從東向西轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，太陽能電池板則進(jìn)一步的通過第一軸承圍繞仰角軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)太陽能電池板與太陽光線呈直角狀態(tài)，從而保證太陽能電池板最大程度的吸收太陽光。

（2）本發(fā)明提供的太陽能跟蹤系統(tǒng)，其中電池板仰角控制總成可以通過球頭桿端關(guān)節(jié)軸承前半部分的絲桿隨意的調(diào)節(jié)電池板仰角控制總成的長度以便于安裝時(shí)調(diào)整正對太陽光（例如造成安裝時(shí)，太陽能電池板正對東方），同時(shí)又可以隨著季節(jié)的變化調(diào)整電池板仰角控制總成的長度從而調(diào)整電池板的仰角使得電池板正對太陽光照。

本發(fā)明提供的太陽能跟蹤系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，由一套控制系統(tǒng)控制太陽能電池板的從東向西的轉(zhuǎn)動(dòng)，電池板的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)電池板仰角的變化，保證太陽能電池板最大限度的吸收太陽光，提高電池板的發(fā)電效率；同時(shí)一套控制系統(tǒng)通過鋼絲繩控制多組電池板的同時(shí)運(yùn)動(dòng)，大幅度的降低了設(shè)備的制造成本，對太陽能發(fā)電行業(yè)十分有利。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)右視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)電池板水平調(diào)節(jié)總成立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)電池板仰角控制總成立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)感光器總成利益結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)控制系統(tǒng)電路原理示意圖；

圖8為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)上午狀態(tài)示意圖；

圖9為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)中午狀態(tài)示意圖；

圖10為本發(fā)明一種太陽能跟蹤系統(tǒng)下午狀態(tài)示意圖；

附圖標(biāo)示1、太陽能電池板；2、電池板仰角控制總成；3、電池板水平調(diào)節(jié)總成；4、感光器總成；5、控制系統(tǒng)；11、電池托板；12、第一軸承；13、第一U型連接架；14、仰角軸；15、第二U型支架；16、銷軸；21、調(diào)節(jié)桿；22、第一活動(dòng)連接件；23、第二活動(dòng)連接件；25、固定架；26、螺紋孔；31、旋轉(zhuǎn)套筒；32、固定軸；33、軸承；34、鋼絲繩固定板；35、鋼絲繩；36、鋼絲繩卡箍；41、第一感光器；42、第二感光器；43、底板；44、光線屏蔽板；45、跟蹤同步軸；51、跟蹤控制器；52、電機(jī)；53、減速機(jī)；54、調(diào)節(jié)輪；511、信號(hào)調(diào)節(jié)比較控制電路模塊；512、RS鎖存器模塊；513、電機(jī)控制輸出電路模塊；6、底座。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1-7所示，一種太陽能跟蹤系統(tǒng)，包括至少一組太陽能電池組件，所述太陽能電池組件包括太陽能電池板（1）、電池板仰角控制總成（2）、電池板水平調(diào)節(jié)總成（3）；

還包括感光器總成（4）和控制系統(tǒng)（5）；

所述電池板仰角控制總成（2）包括調(diào)節(jié)桿（21）、第一活動(dòng)連接件（22）和第二活動(dòng)連接件（23）；

所述電池板水平調(diào)節(jié)總成（3）包括旋轉(zhuǎn)套筒（31）和固定軸（32）；

所述感光器總成（4）包括第一感光器（41）和第二感光器（42）；

所述控制系統(tǒng)（5）包括跟蹤控制器（51）、電機(jī)（52）和減速機(jī)（53）；

所述太陽能電池板（1）固定在電池托板（11）上面，所述電池托板（11）背面中間固定設(shè)置第一軸承（12），所述電池托板（11）背面另一端設(shè)置第一U型連接架（13），所述第一軸承（12）通過仰角軸（14）連接第二U型支架（15）；

所述第二U型支架（15）固定在旋轉(zhuǎn)套筒（31）的頂端，所述旋轉(zhuǎn)套筒（31）通過軸承（33）設(shè)置在固定軸（32）的外部，所述旋轉(zhuǎn)套筒（31）底端設(shè)置鋼絲繩固定板（34）；

所述第一U型連接架（13）通過第一活動(dòng)連接件（22）連接調(diào)節(jié)桿（21），所述調(diào)節(jié)桿（21）通過第二活動(dòng)連接件（23）連接固定架（25）；

所述固定架（25）和固定軸（32）均固定在底座（6）上；

所述第一感光器（41）和第二感光器（42）安裝在底板（43）上，所述第一感光器（41）和第二感光器（42）中間設(shè)置光線屏蔽板（44），所述底板（43）固定在跟蹤同步軸（45）的頂端；

所述電機(jī)（52）連接減速機(jī)（53），所述減速機(jī)（53）輸出軸設(shè)置調(diào)節(jié)輪（54），所述鋼絲繩固定板（34）通過鋼絲繩（35）連接調(diào)節(jié)輪（54）；

所述跟蹤同步軸（45）固定在調(diào)節(jié)輪（54）的中心；

所述第一感光器（41）和第二感光器（42）電性連接跟蹤控制器（51），所述跟蹤控制器（51）連接電機(jī)（52）。

進(jìn)一步的，所述第一活動(dòng)連接件（22）為萬向節(jié)或球頭桿端關(guān)節(jié)軸承的任意一種，所述第二活動(dòng)連接件（23）為萬向節(jié)或球頭桿端關(guān)節(jié)軸承的任意一種。

進(jìn)一步的，所述第一活動(dòng)連接件（22）和第二活動(dòng)連接件（23）均為球頭桿端關(guān)節(jié)軸承，所述球頭桿端關(guān)節(jié)軸承的桿端為絲桿，所述調(diào)節(jié)桿（21）兩端均設(shè)置螺紋孔（26）。

進(jìn)一步的，所述第一U型連接架（13）通過銷軸（16）連接第一活動(dòng)連接件（22），所述第二活動(dòng)連接件（23）通過銷軸（16）連接固定架（25）。

進(jìn)一步的，所述第一U型連接架（13）和第二U型支架（15）均設(shè)置在電池托板（11）的中心線上。

進(jìn)一步的，所述第一感光器（41）為光敏元件R1,第二感光器（42）為光敏元件R2，所述光線屏蔽板（44）為黑色塑料板或金屬板的任意一種。

進(jìn)一步的，所述跟蹤控制器（51）包括信號(hào)調(diào)節(jié)比較控制電路模塊(511)、RS鎖存器模塊（512）和電機(jī)控制輸出電路模塊（513）。

進(jìn)一步的，所述鋼絲繩固定板（34）為兩塊，分布在旋轉(zhuǎn)套筒（31）的兩側(cè)，并處于同一水平線上，所述鋼絲繩（35）通過鋼絲繩卡箍（36）固定在鋼絲繩固定板（34）上。

進(jìn)一步的，所述減速機(jī)（53）為蝸桿減速機(jī)。

進(jìn)一步的，所述太陽能電池組件至少為兩組。

其中控制系統(tǒng)工作原理是：

（1）感光器總成的作用：將測量的光信號(hào)變成電信號(hào)傳送給下一級(jí)(信號(hào)調(diào)節(jié)比較控制電路)，當(dāng)兩個(gè)光敏元件都正對太陽時(shí)，輸出的信號(hào)副值是相等的，若有偏離則光線強(qiáng)的一邊輸出信號(hào)會(huì)高于光線弱的一邊。

（2）信號(hào)調(diào)節(jié)比較控制電路將感光器總成傳輸來的電信號(hào)進(jìn)行處理和比較，當(dāng)兩路光電信號(hào)相近或相同，輸出全為低電平，當(dāng)有一側(cè)較強(qiáng)時(shí)，強(qiáng)的一側(cè)輸出高電平，傳輸給下一級(jí)(RS鎖存器)。

（3）RS鎖存器，對來自信號(hào)調(diào)節(jié)比較控制電路的信號(hào)進(jìn)行鎖存，輸出電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，并傳輸給電機(jī)功率控制輸出電路。

（4）電機(jī)控制輸出電路此電路用于控制電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，停止受控于RS鎖存器。

太陽能跟蹤系統(tǒng)工作原理：如圖8-10所示，分別為太陽能電池板在上午、中午和下午的位置示意圖，在上午時(shí)，太陽光位于東方，感光器總成中的第一感光器和第二感光器受到的光照強(qiáng)度相同，太陽能電池板正對太陽光直射，隨著太陽光從東向西的逐漸偏移，第一感光器與第二感光器受到的光照強(qiáng)度出現(xiàn)偏差，此時(shí)感光器總成將此信號(hào)傳遞給跟蹤控制器，跟蹤控制器則進(jìn)一步控制電機(jī)工作，電機(jī)的工作帶動(dòng)調(diào)節(jié)輪上的跟蹤同步軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)直至到跟蹤同步軸上端的第一感光器和第二感光器受到的光照強(qiáng)度相同時(shí)，電機(jī)停止工作，調(diào)節(jié)輪在旋轉(zhuǎn)工程中，太陽能組件也隨之旋轉(zhuǎn)直至停止，從而實(shí)現(xiàn)太陽能電池板隨太陽的移動(dòng)而移動(dòng)，始終保持太陽能電池板正對太陽光照。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。