本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,具體為光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置。
背景技術(shù):
近些年,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)觀念的逐漸轉(zhuǎn)變,環(huán)境問(wèn)題及可持續(xù)發(fā)展被越來(lái)越多的人所關(guān)注。在此背景下,國(guó)家大力發(fā)展可再生能源發(fā)電,這一領(lǐng)域的地位也逐步提高。太陽(yáng)能發(fā)電作為可再生能源發(fā)電中的佼佼者,其與傳統(tǒng)能源發(fā)電相比,有著設(shè)備投資合理、系統(tǒng)成型時(shí)間短、工作環(huán)保無(wú)污染、適用范圍廣闊及能源取之不盡等的優(yōu)點(diǎn),正在我國(guó)逐步普及。目前我們所見(jiàn)到的大多是固定式的太陽(yáng)能電池板,固定式太陽(yáng)能電池板雖然造價(jià)較低且安裝方便,但由于太陽(yáng)能電池發(fā)電的原理是光生伏特效應(yīng),太陽(yáng)能電池板只有在陽(yáng)光直射時(shí)才能將發(fā)電效率最大化。顯然固定式的光伏發(fā)電系統(tǒng)效率較低,難以充分利用太陽(yáng)能的同時(shí)也一定程度上不利于了太陽(yáng)能發(fā)電的普及。所以,研制一種可監(jiān)測(cè)太陽(yáng)方位還能自動(dòng)調(diào)整太陽(yáng)能電池板受光角度即光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置在提高產(chǎn)品工作效率、提高產(chǎn)品性價(jià)比、充分利用太陽(yáng)能及相關(guān)裝置的普及方面有重大的意義。
當(dāng)前,在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)方面,已有的裝置或?qū)@杏?jì)算預(yù)測(cè)太陽(yáng)的運(yùn)行軌跡從而進(jìn)行追蹤的,有用光電傳感器監(jiān)測(cè)陽(yáng)光的,還有的用圖像識(shí)別技術(shù)識(shí)別太陽(yáng)的。第一種裝置存在著計(jì)算復(fù)雜、預(yù)測(cè)不精確、不同地方調(diào)試不同程序致使其相對(duì)繁瑣的的問(wèn)題;第二種裝置存在著受外部影響較大,光電傳感器使用條件較為苛刻的問(wèn)題;第三種裝置存在著圖像識(shí)別不準(zhǔn)確、不精確的問(wèn)題。這三種裝置均不能及時(shí)準(zhǔn)確地自動(dòng)監(jiān)測(cè)太陽(yáng),提升光伏發(fā)電裝置的工作效率有限。在電池板轉(zhuǎn)動(dòng)裝置或?qū)@矫妫械闹荒苓M(jìn)行稍微的轉(zhuǎn)動(dòng),有的轉(zhuǎn)動(dòng)只能旋轉(zhuǎn)太陽(yáng)能電池板的朝向而不能改變電池板與地面的夾角,有的可以達(dá)到太陽(yáng)能電池板跟蹤太陽(yáng)方位的要求但其使用電機(jī)較多導(dǎo)致裝置本身耗電不可忽視,還有的裝置過(guò)于復(fù)雜。另外,太陽(yáng)能電池板在應(yīng)對(duì)強(qiáng)風(fēng)時(shí)的自我保護(hù)能力也應(yīng)在設(shè)計(jì)的考慮范圍之內(nèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有裝置或方案的不足,本實(shí)用新型擬解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置,該裝置使用單步進(jìn)電機(jī)控制,通過(guò)空心蝸桿齒輪、齒輪架內(nèi)兩軸上的皮帶與同步器以及中心桿和力敏電阻的組合等設(shè)計(jì),解決了現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置耗電量較大、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、只能旋轉(zhuǎn)朝向、較為復(fù)雜、不能有效自我保護(hù)的問(wèn)題。本裝置提升了相關(guān)設(shè)備的效率、準(zhǔn)確性和設(shè)備本身的安全性,保證了太陽(yáng)能電池板始終處于最優(yōu)的工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型技術(shù)方案為:
光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置,該裝置包括太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊、控制模塊和蓄電模塊;
所述太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊固定在地面上;太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊和風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊分別固定在比太陽(yáng)能電池板平放時(shí)高的平臺(tái)上;控制模塊分別與太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊及風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊相連;蓄電模塊分別與太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊、控制模塊相連;
所述太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊包括支撐底座、支撐桿、齒輪變換連接器、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、空心蝸桿齒輪、太陽(yáng)能電池板架、類球形萬(wàn)向頭、太陽(yáng)能電池板、齒輪架、方向齒輪、齒輪軸、滾輪、滾輪軸、鏈條和激光矯正器;支撐底座直接固定在地面上;支撐桿豎直地固定在支撐底座中央;齒輪變換連接器固定在支撐桿下部,步進(jìn)電機(jī)的齒輪與齒輪變換連接器的齒輪相嚙合;空心蝸桿齒輪套在支撐桿上,與齒輪變換連接器的齒輪嚙合;太陽(yáng)能電池板架通過(guò)類球形萬(wàn)向頭安裝在支撐桿的頂部;太陽(yáng)能電池板固定在太陽(yáng)能電池板架上;四個(gè)相同的齒輪架分別固定在支撐底座的四個(gè)方向上;每個(gè)齒輪架上有上下兩排孔,每排孔呈水平設(shè)置,滾輪軸的兩端安裝在上排孔,齒輪軸的兩端安裝在下排孔;每個(gè)齒輪架上,方向齒輪固定在齒輪軸中間,方向齒輪與空心蝸桿齒輪的空心蝸桿部分相嚙合;滾輪固定在滾輪軸中間;鏈條的一端固定在對(duì)應(yīng)滾輪上,另一端固定在太陽(yáng)能電池板架上;四個(gè)相同的激光矯正器固定在太陽(yáng)能電池板架的四個(gè)角上;
所述太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊的每個(gè)齒輪架一側(cè)的內(nèi)部還包括皮帶和同步器;其中,皮帶分別與齒輪軸的齒輪部分和滾輪軸的齒輪部分相嚙合;同步器設(shè)在滾輪軸上,位于皮帶和滾輪之間;
所述的齒輪變換連接器的固定片的一端套入支撐桿,固定片的另一端安裝有轉(zhuǎn)軸,大齒輪安裝在轉(zhuǎn)軸上方,小齒輪安裝在轉(zhuǎn)軸下方;步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)固定在支撐桿旁,且其轉(zhuǎn)軸上的電機(jī)齒輪與齒輪變換連接器的小齒輪相嚙合;步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器固定在步進(jìn)電機(jī)下方;
所述的空心蝸桿齒輪包括一體的空心蝸桿部分和空心齒輪部分;空心蝸桿部分位于空心齒輪部分之上,整體套在支撐桿上;齒輪變換連接器的大齒輪與空心齒輪部分嚙合,空心蝸桿部分與方向齒輪嚙合;
所述太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊包括太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤、太陽(yáng)能電池塊、圓桿和電壓計(jì)量芯片;太陽(yáng)能電池塊安裝放置在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤內(nèi);圓桿豎直地固定在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤中央;電壓計(jì)量芯片固定在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤內(nèi)。
所述風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊主要包括風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架、力敏電阻、中心桿、監(jiān)測(cè)氣球、保護(hù)罩和電阻計(jì)量芯片;風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架為兩級(jí)結(jié)構(gòu),第一級(jí)斜平臺(tái)在下,第二級(jí)斜平臺(tái)在上;力敏電阻固定在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架的兩級(jí)斜平臺(tái)位置;中心桿固定在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架的底部中心,監(jiān)測(cè)氣球連接在中心桿的頂端;電阻計(jì)量芯片固定在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架內(nèi)。
所述控制模塊包括單片機(jī)。
所述蓄電模塊包括太陽(yáng)能充放電控制器和蓄電池;太陽(yáng)能充放電控制器與蓄電池相連。
所述的連接關(guān)系還包括:控制模塊分別與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、同步器、激光矯正器、電壓計(jì)量芯片、電阻計(jì)量芯片相連;蓄電模塊分別與步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、同步器、激光矯正器、太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能電池塊、電壓計(jì)量芯片、電阻計(jì)量芯片、控制模塊相連;步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)相連;電壓計(jì)量芯片與每個(gè)太陽(yáng)能電池塊相連;電阻計(jì)量芯片與每個(gè)力敏電阻相連。
本實(shí)用新型的有益效果是:
1、本實(shí)用新型的太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)合理,采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)其余裝置,反應(yīng)速度快,控制精度高,可準(zhǔn)確按照控制模塊預(yù)設(shè)的角度和圈數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),使得本實(shí)用新型對(duì)于太陽(yáng)能電池板架及其上放置的太陽(yáng)能電池板傾角的控制更加精確,單步進(jìn)電機(jī)使得裝置耗電量相應(yīng)降低;支撐桿頂端的類球形萬(wàn)向頭使其既能承載太陽(yáng)能電池板的重量,又通過(guò)與空心蝸桿齒輪及四個(gè)齒輪架、方向齒輪、齒輪軸、滾輪、滾輪軸、鏈條等的配合使得太陽(yáng)能電池板架上的太陽(yáng)能電池板可以自由的在底面與地面接近平行的類半球范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng);隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),與空心蝸桿齒輪相嚙合的對(duì)向方向齒輪的旋轉(zhuǎn)方向相反,兩個(gè)對(duì)向滾輪的旋轉(zhuǎn)方向相反,兩條對(duì)向鏈條的收放也相反,即一側(cè)收鏈條的同時(shí)對(duì)向一側(cè)放鏈條,鏈條始終處于緊繃狀態(tài),使得太陽(yáng)能電池板始終自動(dòng)快速準(zhǔn)確地處于最佳工作位置,顯著提高了太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率;使用一段時(shí)間后,如果太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)動(dòng)位置與預(yù)設(shè)位置出現(xiàn)偏差,可以使用激光矯正器進(jìn)行矯正。
2、本實(shí)用新型的太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)比較太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤內(nèi)全部太陽(yáng)能電池塊的電壓,找出電壓較低的太陽(yáng)能電池塊,這些太陽(yáng)能電池塊的位置即是太陽(yáng)照射下圓桿的陰影所在的位置。以此為依據(jù)判斷出太陽(yáng)的直射角度,具有判斷速度快、誤差小、耗電少的特點(diǎn),有效地保證了太陽(yáng)監(jiān)測(cè)的有效性、耐用性。另外,太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤內(nèi)的太陽(yáng)能電池塊經(jīng)太陽(yáng)照射也能發(fā)電,所發(fā)電量可以輸送到蓄電池,相應(yīng)減少裝置本身用電,節(jié)能環(huán)保。
3、本實(shí)用新型通過(guò)監(jiān)測(cè)風(fēng)力和風(fēng)向使得裝置在必要情形下轉(zhuǎn)動(dòng)太陽(yáng)能電池板至與風(fēng)向平行,即風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊使得本裝置在遭遇大風(fēng)天氣時(shí)能相應(yīng)地進(jìn)行自我保護(hù),降低了大風(fēng)天氣造成損失的幾率,提高了裝置的可靠耐用性。
4、本實(shí)用新型控制模塊采用模糊控制方式來(lái)控制太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)。模糊控制有易于熟悉、實(shí)用性強(qiáng)且容易被接受的特點(diǎn)。當(dāng)控制模塊收到太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊和風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)根據(jù)模糊控制綜合確定太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,而不是直接轉(zhuǎn)到與陽(yáng)光垂直或風(fēng)向平行的角度。太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊向控制模塊輸送數(shù)據(jù)時(shí),控制模塊對(duì)收到的數(shù)據(jù)處理后取整,然后選取合適的模糊因子對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化,經(jīng)過(guò)模糊推理,將推理結(jié)果解模糊后作為輸出量送出,達(dá)到合理控制太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。如果使用環(huán)境風(fēng)速過(guò)大,即便此時(shí)太陽(yáng)能電池板能在太陽(yáng)照射下產(chǎn)生電能,控制模塊仍舊控制操縱太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)到與風(fēng)向平行的位置以保護(hù)裝置,防止裝置損壞。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的整體模塊連接圖;
圖2是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1結(jié)構(gòu)連接圖;
圖3是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1齒輪架內(nèi)部圖;
圖4是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器和齒輪變換連接器的細(xì)節(jié)連接圖;
圖5是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1方向齒輪與空心蝸桿齒輪細(xì)節(jié)連接圖;
圖6是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1滾輪與鏈條細(xì)節(jié)連接圖;
圖7是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1類球形萬(wàn)向頭的細(xì)節(jié)圖;其中,圖7a為類球形萬(wàn)向頭的凸起部分。圖7b為類球形萬(wàn)向頭的凹槽部分;
圖8是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2結(jié)構(gòu)連接圖;
圖9是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3結(jié)構(gòu)連接圖;
圖10是本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置的系統(tǒng)運(yùn)行流程圖;
圖中,1.太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊、2.太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊、3.風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊、4.控制模塊、5.蓄電模塊、1-1.支撐底座、1-2.支撐桿、1-3.齒輪變換連接器、1-3-1.固定片、1-3-2.大齒輪、1-3-3.小齒輪、1-3-4.轉(zhuǎn)軸、1-4.步進(jìn)電機(jī)、1-4-1.電機(jī)齒輪、1-5.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、1-6.空心蝸桿齒輪、1-6-1.空心蝸桿部分、1-6-2.空心齒輪部分、1-7.太陽(yáng)能電池板架、1-8.類球形萬(wàn)向頭、1-8-1.萬(wàn)向凸起、1-8-2.萬(wàn)向凹槽、1-9.太陽(yáng)能電池板、1-10.齒輪架、1-11.方向齒輪、1-12.齒輪軸、1-12-1.齒輪軸的齒輪部分、1-13.滾輪、1-14.滾輪軸、1-14-1.滾輪軸的齒輪部分、1-15.鏈條、1-16.皮帶、1-17.同步器、1-18.激光矯正器、2-1.太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤、2-2.太陽(yáng)能電池塊、2-2-1.方形太陽(yáng)能電池塊、2-2-2.異形太陽(yáng)能電池塊、2-3.圓桿、3-1.風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架、3-1-1.第一級(jí)斜平臺(tái)、3-1-2.第二級(jí)斜平臺(tái)、3-2.力敏電阻、3-3.中心桿、3-4.監(jiān)測(cè)氣球、3-5.保護(hù)罩。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述:
如圖1所示,本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置,包括太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3、控制模塊4和蓄電模塊5;
所述太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1由支撐底座1-1固定在地面上;太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2和風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3安裝固定在比太陽(yáng)能電池板1-9平放時(shí)高2-5厘米的平臺(tái)上;控制模塊4分別與太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2及風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3相連,并在這三個(gè)模塊工作時(shí)對(duì)它們進(jìn)行控制和信號(hào)采集;蓄電模塊5與太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3、控制模塊4相連,收集儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池板1-9和太陽(yáng)能電池塊2-2所發(fā)出的電能,并分別向太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3、控制模塊4供電。
如圖2所示,所述太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1包括支撐底座1-1、支撐桿1-2、齒輪變換連接器1-3、步進(jìn)電機(jī)1-4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5、空心蝸桿齒輪1-6、太陽(yáng)能電池板架1-7、類球形萬(wàn)向頭1-8、太陽(yáng)能電池板1-9、齒輪架1-10、方向齒輪1-11、齒輪軸1-12、滾輪1-13、滾輪軸1-14、鏈條1-15、激光矯正器1-18;支撐底座1-1直接安放在地面上;支撐桿1-2豎直地固定在支撐底座1-1中央;齒輪變換連接器1-3固定在支撐桿下部,步進(jìn)電機(jī)1-4的齒輪與齒輪變換連接器1-3的齒輪相嚙合;空心蝸桿齒輪1-6套在支撐桿1-2上,與齒輪變換連接器1-3的齒輪嚙合;太陽(yáng)能電池板架1-7通過(guò)類球形萬(wàn)向頭1-8安裝在支撐桿1-2的頂部;太陽(yáng)能電池板1-9固定在太陽(yáng)能電池板架1-7上,太陽(yáng)能電池板1-9與蓄電模塊5相連,將所發(fā)出的電能收集存儲(chǔ)在蓄電模塊5中;四個(gè)相同的齒輪架1-10豎直地固定在支撐底座1-1的安裝平臺(tái)上且四個(gè)齒輪架1-10分別代表著東西南北四個(gè)方向,相鄰兩齒輪架1-10夾角為90度;每個(gè)齒輪架1-10上有上下兩排孔,每排孔呈水平設(shè)置,上排孔在齒輪架的上部,下排孔在齒輪架的中部,滾輪軸1-14的兩端安裝在上排孔,齒輪軸1-12的兩端安裝在下排孔,兩排孔之間的齒輪架1-10部分中空;每個(gè)齒輪架1-10上,方向齒輪1-11固定在齒輪軸1-12中間,方向齒輪1-11與空心蝸桿齒輪1-6的空心蝸桿部分1-6-1相嚙合;同時(shí),滾輪1-13固定在滾輪軸1-14中間;鏈條1-15的一端固定在對(duì)應(yīng)滾輪1-13上,另一端固定在太陽(yáng)能電池板架1-7上;四個(gè)相同的激光矯正器1-18固定在太陽(yáng)能電池板架1-7的四個(gè)角上,每個(gè)激光矯正器1-18均分別與控制模塊4及蓄電模塊5相連,控制模塊4控制激光矯正器1-18,蓄電模塊5向其供電使之正常工作,使用一段時(shí)間后,若太陽(yáng)能電池板1-9的轉(zhuǎn)動(dòng)位置與預(yù)設(shè)位置出現(xiàn)偏差,可以使用激光矯正器1-18進(jìn)行矯正。
如圖3所示,所述太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1的每個(gè)齒輪架1-10一側(cè)的內(nèi)部還包括皮帶1-16和同步器1-17;其中,皮帶1-16分別與齒輪軸1-12的齒輪部分1-12-1和滾輪軸1-14的齒輪部分1-14-1相嚙合,齒輪軸1-12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其齒輪部分1-12-1通過(guò)皮帶1-16帶動(dòng)滾輪軸1-14轉(zhuǎn)動(dòng);同步器1-17設(shè)在滾輪軸1-14上,位于皮帶1-16和滾輪1-13之間(即若以滾輪軸1-14的端部齒輪部分1-14-1即皮帶安裝位置為前端,同步器1-17裝設(shè)在皮帶1-16安裝位置之后、滾輪1-13位置之前),同步器1-17還與控制模塊4相連,控制模塊4通過(guò)控制同步器1-17從而使得太陽(yáng)能電池板1-9自動(dòng)地在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)(此處所說(shuō)的控制模塊4控制同步器1-17可理解為:空心蝸桿齒輪1-6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),四個(gè)方向齒輪1-11也相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)控制模塊4控制南和北兩個(gè)方向的同步器1-17關(guān)閉,則南和北方向的滾輪1-13不會(huì)旋轉(zhuǎn),也不會(huì)收放對(duì)應(yīng)鏈條1-15,太陽(yáng)能電池板1-9只會(huì)向東或西傾斜;其他方向同理);
如圖4所示,步進(jìn)電機(jī)1-4及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5和齒輪變換連接器1-3的固定連接細(xì)節(jié)為:齒輪變換連接器1-3由自帶的固定片1-3-1一端套入支撐桿1-2且固定在支撐桿1-2的下部,固定片的另一端安裝有轉(zhuǎn)軸1-3-4,大齒輪1-3-2安裝在轉(zhuǎn)軸1-3-4上方,小齒輪1-3-3安裝在轉(zhuǎn)軸1-3-4下方;小齒輪1-3-3旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)軸1-3-4帶動(dòng)大齒輪1-3-2同步旋轉(zhuǎn)而固定片1-3-1不動(dòng),保證齒輪變換連接器1-3與支撐桿1-2的相對(duì)位置不變;步進(jìn)電機(jī)1-4轉(zhuǎn)軸上的電機(jī)齒輪1-4-1與齒輪變換連接器1-3的小齒輪1-3-3相嚙合,可驅(qū)動(dòng)齒輪變換連接器1-3的小齒輪1-3-3正反轉(zhuǎn)動(dòng),并且固定在盡可能靠近支撐桿1-2的位置,不干擾齒輪架1-10的安裝,由蓄電模塊5向步進(jìn)電機(jī)1-4供電;步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5固定在步進(jìn)電機(jī)1-4下方,與步進(jìn)電機(jī)1-4和控制模塊4及蓄電模塊5相連(控制模塊4通過(guò)向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5輸入信號(hào)從而控制步進(jìn)電機(jī)1-4的旋轉(zhuǎn)角度和圈數(shù),蓄電模塊5向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5供電)。大齒輪1-3-2與套在支撐桿1-2上的空心蝸桿齒輪1-6中的空心齒輪部分1-6-2嚙合。
如圖5所示,方向齒輪1-11、齒輪軸1-12與空心蝸桿齒輪1-6的固定連接細(xì)節(jié)為;所述的空心蝸桿齒輪1-6包括一體的空心蝸桿部分1-6-1和空心齒輪部分1-6-2;空心蝸桿部分1-6-1位于空心齒輪部分1-6-2之上,共同套在支撐桿1-2上;當(dāng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行后,由于齒輪變換連接器的大齒輪1-3-2與套在支撐桿1-2上的空心蝸桿齒輪1-6中的空心齒輪部分1-6-2嚙合,空心齒輪部分1-6-2也轉(zhuǎn)動(dòng),使空心蝸桿齒輪1-6整體原地旋轉(zhuǎn),而空心蝸桿部分1-6-1的旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)與之嚙合的方向齒輪1-11轉(zhuǎn)動(dòng);四個(gè)相同的方向齒輪1-11固定在四個(gè)相同的齒輪軸1-12上,每個(gè)齒輪軸1-12的兩端穿在對(duì)應(yīng)齒輪架1-10下排孔上,使得方向齒輪1-11與空心蝸桿齒輪1-6的空心蝸桿部分1-6-1正好嚙合,空心蝸桿齒輪1-6正反旋轉(zhuǎn)時(shí)均能帶動(dòng)每個(gè)方向齒輪1-11及各自齒輪軸1-12相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng),相對(duì)著的方向齒輪1-11轉(zhuǎn)動(dòng)方向正好相反;
如圖6所示,滾輪1-13、滾輪軸1-14與鏈條1-15連接固定的細(xì)節(jié)為:四個(gè)相同的滾輪1-13固定在四個(gè)相同的滾輪軸1-14上,滾輪軸1-14的轉(zhuǎn)動(dòng)能使各自滾輪1-13相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng),每個(gè)滾輪軸1-14的兩端穿在對(duì)應(yīng)齒輪架1-10上排孔上;四根相同的鏈條1-15中每根鏈條1-15的一端固定在對(duì)應(yīng)滾輪1-13上,另一端固定在太陽(yáng)能電池板架1-7上,鏈條1-15的長(zhǎng)度為太陽(yáng)能電池板1-9極限轉(zhuǎn)動(dòng)所需的長(zhǎng)度(此處所說(shuō)的極限轉(zhuǎn)動(dòng)所需的長(zhǎng)度可理解為:太陽(yáng)能電池板1-9處在向南傾斜的最大位置,北側(cè)的鏈條1-15從滾輪1-13到太陽(yáng)能電池板架1-7的北側(cè)固定位置的直線長(zhǎng)度)且不能太寬(此處所說(shuō)的不能太寬可理解為:太陽(yáng)能電池板1-9向南轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),東和西方向的鏈條不能向南偏移),每個(gè)滾輪1-13可以將各自鏈條1-15不打滑地放開(kāi)或者卷起,使得太陽(yáng)能電池板1-9在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖7所示,類球形萬(wàn)向頭1-8的細(xì)節(jié)為:類球形萬(wàn)向頭1-8由萬(wàn)向凸起1-8-1和萬(wàn)向凹槽1-8-2兩部分組成,萬(wàn)向凸起1-8-1是一個(gè)類似半球形的凸起,其底座連接著太陽(yáng)能電池板架1-7,萬(wàn)向凹槽1-8-2是一個(gè)中空的類似半球形的凹槽,其底部連接著支撐桿1-2,將裝設(shè)在太陽(yáng)能電池板架1-7上的萬(wàn)向凸起1-8-1放入到裝設(shè)在支撐桿1-2上的萬(wàn)向凹槽1-8-2內(nèi),太陽(yáng)能電池板架1-7得以與支撐桿1-2連接,類球形萬(wàn)向頭1-8和支撐桿1-2可向由太陽(yáng)能電池板架1-7和太陽(yáng)能電池板1-9組成的整體提供足夠支撐力,使太陽(yáng)能電池板架1-7和太陽(yáng)能電池板1-9在底面與地面接近平行的類半球范圍內(nèi)隨意轉(zhuǎn)動(dòng)(此處所說(shuō)的類半球范圍以類球形萬(wàn)向頭1-8的中心為球心)。
如圖8所示,所述太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2主要包括太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤2-1、太陽(yáng)能電池塊2-2、圓桿2-3和電壓計(jì)量芯片;太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤2-1固定在比太陽(yáng)能電池板1-9平放時(shí)稍高的平臺(tái)上;太陽(yáng)能電池塊2-2安裝放置在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤2-1內(nèi),碼好放滿(此處所說(shuō)的碼好放滿可理解為:太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤2-1呈圓形,將大致60個(gè)方形太陽(yáng)能電池塊2-2排列整齊放置在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤2-1中部,將大致28個(gè)異形太陽(yáng)能電池塊2-2放置在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤2-1的邊緣,方形太陽(yáng)能電池塊2-2-1與異形太陽(yáng)能電池塊2-2-2相互緊挨著放置,這些太陽(yáng)能電池塊2-2可以組成一個(gè)圓形,面積與太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤2-1相同;當(dāng)然,增加太陽(yáng)能電池塊2-2的數(shù)量,電壓計(jì)量芯片所確認(rèn)的陰影覆蓋的太陽(yáng)能電池塊2-2越精確,得到的太陽(yáng)角度越精確,但是這會(huì)增加設(shè)備生產(chǎn)成本,故本裝置可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇太陽(yáng)能電池塊2-2的數(shù)量。),太陽(yáng)能電池塊2-2與蓄電模塊5相連,其經(jīng)太陽(yáng)照射產(chǎn)生的電能均送入蓄電模塊5儲(chǔ)存;圓桿2-3豎直地固定在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤2-1中央;電壓計(jì)量芯片固定在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)盤2-1內(nèi),其輸入端與各太陽(yáng)能電池塊2-2相連,其輸出端與控制模塊4相連,其作用是監(jiān)測(cè)各太陽(yáng)能電池塊2-2所發(fā)出的電壓,并找出電壓相對(duì)較低的太陽(yáng)能電池塊2-2,電壓計(jì)量芯片將這些太陽(yáng)能電池塊2-2的編號(hào)送入控制模塊4中,控制模塊4計(jì)算出最適合的太陽(yáng)能電池板1-9的方位角和傾角,若當(dāng)前為黑夜或者太陽(yáng)被云遮住,則有陰影的太陽(yáng)能電池塊2-2會(huì)成片相連且區(qū)域會(huì)比較大,這與無(wú)云的有陰影的太陽(yáng)能電池塊2-2的位置分布不同,控制模塊4以此識(shí)別當(dāng)前情況。
如圖9所示,所述風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3主要包括風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1、力敏電阻3-2、中心桿3-3、監(jiān)測(cè)氣球3-4、保護(hù)罩3-5和電阻計(jì)量芯片;風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1固定在比太陽(yáng)能電池板1-9平放時(shí)稍高的的平臺(tái)上,為兩級(jí)結(jié)構(gòu),第一級(jí)斜平臺(tái)3-1-1在下,第二級(jí)斜平臺(tái)3-1-2在上;力敏電阻3-2固定在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1的兩級(jí)斜平臺(tái)位置(以風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1的中心軸線為軸,擬沿任一半徑切開(kāi)風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1,所得剖面為類階梯型,此處所說(shuō)的斜平臺(tái)位置在每一級(jí)結(jié)構(gòu)突出部分的倒角處),且第一級(jí)斜平臺(tái)3-1-1上大致均勻固定28個(gè)力敏電阻3-2,第二級(jí)斜平臺(tái)3-1-2大致均勻固定30個(gè)力敏電阻3-2,顯然力敏電阻3-2的數(shù)量越多,所得到的風(fēng)力風(fēng)向數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確,成本也會(huì)相應(yīng)增加,故應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選擇力敏電阻3-2的數(shù)量;中心桿3-3的一端固定在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1的底部中心,并且中心桿3-3可以自由地以該端為中心在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1內(nèi)呈類圓錐形轉(zhuǎn)動(dòng),中心桿3-3有一定韌性,在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),先壓到第一級(jí)斜平臺(tái)3-1-1位置的力敏電阻3-2,驅(qū)動(dòng)力大到一定程度時(shí),中心桿3-3彎曲,再壓到第二級(jí)斜平臺(tái)3-1-2位置的力敏電阻3-2;監(jiān)測(cè)氣球3-4連接在中心桿3-3的頂端,并且監(jiān)測(cè)氣球3-4能夠用自身浮力帶動(dòng)中心桿3-3飄浮在空中,無(wú)風(fēng)時(shí)中心桿3-3豎直的立在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1中央,顯然更換不同的氣體充入監(jiān)測(cè)氣球3-4中和改變監(jiān)測(cè)氣球3-4的大小均能對(duì)風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3的靈敏度造成影響,應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選擇充入氣體的種類和監(jiān)測(cè)氣球3-4的大??;保護(hù)罩3-5罩在監(jiān)測(cè)氣球以下的部分上(需要說(shuō)明的是,圖9中保護(hù)罩3-5只有一部分以便查看保護(hù)罩3-5內(nèi)的裝置,實(shí)際中保護(hù)罩如圖1所示),且與風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1的外層下端相連,用于對(duì)風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3中的力敏電阻提供保護(hù),以免外界干擾力敏電阻3-2正常工作;電阻計(jì)量芯片固定在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1內(nèi),其輸入端與各力敏電阻3-2相連,其輸出端與控制模塊4相連,其作用是監(jiān)測(cè)各力敏電阻3-2的阻值,并找出阻值較小的力敏電阻3-2,電阻計(jì)量芯片將這些力敏電阻3-2的編號(hào)送入控制模塊4中,控制模塊4判斷出當(dāng)前的風(fēng)力和風(fēng)向。其中,所有力敏電阻均獨(dú)立與電阻計(jì)量芯片相連;風(fēng)大時(shí),中心桿3-3對(duì)第一級(jí)斜平臺(tái)3-1-1上力敏電阻的壓力可能超過(guò)了其測(cè)量最大值,這時(shí)需要第二級(jí)斜平臺(tái)上的力敏電阻測(cè)量中心桿的壓力從而繼續(xù)計(jì)算風(fēng)力,此外第二級(jí)斜平臺(tái)還能有支撐功能防止中心桿折斷;日常使用時(shí),保護(hù)罩除維修外均罩上,以時(shí)刻保護(hù)里面器件。
所述控制模塊4主要由單片機(jī)組成;太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2中的電壓計(jì)量芯片輸出端與單片機(jī)的一組輸入引腳相連,風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3中的電阻計(jì)量芯片輸出端與單片機(jī)的另一組輸入引腳相連,單片機(jī)接收電壓計(jì)量芯片和電阻計(jì)量芯片送出的數(shù)據(jù),采用模糊控制,即單片機(jī)綜合陽(yáng)光強(qiáng)度、照射角度和風(fēng)力風(fēng)向數(shù)據(jù)對(duì)太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1進(jìn)行控制;若電壓計(jì)量芯片送入的有陰影的太陽(yáng)能電池塊2-2位置成片相連,則單片機(jī)判斷為黑夜或者云遮住太陽(yáng),整個(gè)裝置不以太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2得到的數(shù)據(jù)動(dòng)作;若風(fēng)力較大,單片機(jī)控制太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1按照正常的工作流程進(jìn)行自我保護(hù)即太陽(yáng)能電池板1-9所在平面向與風(fēng)向平行的位置轉(zhuǎn)動(dòng);單片機(jī)的引腳輸出端與太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5、四個(gè)同步器1-17和四個(gè)激光矯正器1-18相連,從而控制步進(jìn)電機(jī)1-4的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)與角度和各個(gè)同步器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作以及裝置矯正,使得太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊正常運(yùn)行;
所述蓄電模塊5主要包括太陽(yáng)能充放電控制器和蓄電池;太陽(yáng)能充放電控制器與蓄電池相連,同時(shí)蓄電池還與太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3、控制模塊4相連;蓄電池負(fù)責(zé)儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池板1-9和太陽(yáng)能電池塊2-2所發(fā)出的電能,同時(shí)與太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3、控制模塊4中所有需要消耗電能的部分和器件相連、供電。太陽(yáng)能充放電控制器負(fù)責(zé)對(duì)太陽(yáng)能電池板1-9和太陽(yáng)能電池塊2-2向蓄電池的充電過(guò)程以及蓄電池給太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3、控制模塊4的供電過(guò)程進(jìn)行控制。
整個(gè)裝置的電連接為:控制模塊4與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5、同步器1-17、激光矯正器1-18、電壓計(jì)量芯片和電阻計(jì)量芯片相連;蓄電模塊5與步進(jìn)電機(jī)1-4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5、同步器1-17、激光矯正器1-18、太陽(yáng)能電池板1-9、太陽(yáng)能電池塊2-2、電壓計(jì)量芯片、電阻計(jì)量芯片及控制模塊4相連;步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5與步進(jìn)電機(jī)1-4相連;電壓計(jì)量芯片與每個(gè)太陽(yáng)能電池塊2-2相連;電阻計(jì)量芯片與每個(gè)力敏電阻3-2相連。
具體如下:在太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1中,控制模塊4分別與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5、同步器1-17、激光矯正器1-18相連;步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5還與步進(jìn)電機(jī)1-4相連,控制模塊4通過(guò)向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5發(fā)送相應(yīng)信號(hào)以控制步進(jìn)電機(jī)1-4旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的圈數(shù)和角度;控制模塊4通過(guò)向同步器1-17輸送相應(yīng)信號(hào)從而控制同步器1-17打開(kāi)或者關(guān)閉;控制模塊4通過(guò)向激光矯正器1-18發(fā)送啟停信號(hào)從而控制激光矯正器1-18的工作狀態(tài),激光矯正器1-18開(kāi)啟后向控制模塊4發(fā)送數(shù)據(jù)便于控制模塊4控制設(shè)備矯正;蓄電模塊5分別與太陽(yáng)能電池板1-9、步進(jìn)電機(jī)1-4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5、同步器1-17和激光矯正器1-18相連,太陽(yáng)能電池板1-9向蓄電模塊5輸送電能,蓄電模塊5向步進(jìn)電機(jī)1-4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5、同步器1-17和激光矯正器1-18供電。在太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2中,電壓計(jì)量芯片與每塊太陽(yáng)能電池塊2-2相連,通過(guò)監(jiān)測(cè)和比較每塊太陽(yáng)能電池塊2-2的電壓從而確定電壓較低太陽(yáng)能電池塊2-2的位置(編號(hào));電壓計(jì)量芯片還與控制模塊4相連,控制模塊4通過(guò)接收電壓計(jì)量芯片送出的數(shù)據(jù)從而判斷當(dāng)前太陽(yáng)方位以及光照情況;蓄電模塊5分別與太陽(yáng)能電池塊2-2和電壓計(jì)量芯片相連,太陽(yáng)能電池塊2-2向蓄電模塊5輸送電能,蓄電模塊5向電壓計(jì)量芯片供電。在風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3中,電阻計(jì)量芯片與每個(gè)力敏電阻3-2相連,通過(guò)監(jiān)測(cè)和比較每個(gè)力敏電阻3-2的阻值從而確定阻值較低力敏電阻3-2的位置(編號(hào));電阻計(jì)量芯片還與控制模塊4相連,控制模塊4通過(guò)接收電阻計(jì)量芯片送出的數(shù)據(jù)從而判斷當(dāng)前的風(fēng)力和風(fēng)向;蓄電模塊5與電阻計(jì)量芯片相連,向電阻計(jì)量芯片供電。除此之外,蓄電模塊5還與控制模塊4的單片機(jī)及其附屬電路相連,向其供電。
如圖10所示,本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置工作流程為:當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí),風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3會(huì)監(jiān)測(cè)當(dāng)前風(fēng)力和風(fēng)速,微風(fēng)情況下監(jiān)測(cè)氣球3-4帶動(dòng)中心桿3-3微微晃動(dòng),中心桿3-3不會(huì)壓到風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1第一級(jí)斜平臺(tái)3-1-1上的力敏電阻3-2,電阻計(jì)量芯片不會(huì)向控制模塊4輸送數(shù)據(jù);風(fēng)速較低情況下監(jiān)測(cè)氣球3-4帶動(dòng)中心桿3-3順著風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng),中心桿3-3壓到風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1第一級(jí)斜平臺(tái)3-1-1上的力敏電阻3-2,被壓到的力敏電阻3-2的阻值會(huì)減小,一定程度時(shí)電阻計(jì)量芯片會(huì)采集被壓到的力敏電阻3-2的位置編號(hào)以及其電阻值并向控制模塊4輸送數(shù)據(jù),控制模塊4采用模糊控制判斷由風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3輸送的數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)自我保護(hù)動(dòng)作;風(fēng)速較大情況下監(jiān)測(cè)氣球3-4帶動(dòng)中心桿3-3順著風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng),中心桿3-3壓到風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)架3-1第一級(jí)斜平臺(tái)3-1-1上的力敏電阻3-2以及第二級(jí)斜平臺(tái)3-1-2上的力敏電阻3-2,被壓到的力敏電阻3-2的阻值會(huì)減小,此時(shí)若被壓第一級(jí)斜平臺(tái)上的力敏電阻3-2已經(jīng)達(dá)到測(cè)量極限,風(fēng)力足夠大,中心桿3-3有一定韌性,會(huì)彎曲壓到第二級(jí)斜平臺(tái)3-1-2的力敏電阻3-2,被壓到的第二級(jí)斜平臺(tái)3-1-2上的力敏電阻3-2阻值會(huì)減小并向中心桿3-3提供一定支撐力保護(hù)中心桿3-3,這時(shí)電阻計(jì)量芯片采集到被壓到的力敏電阻3-2的位置編號(hào)以及其電阻值并向控制模塊4輸送數(shù)據(jù),控制模塊4根據(jù)由風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3輸送的數(shù)據(jù)通過(guò)模糊控制進(jìn)行相應(yīng)自我保護(hù)即轉(zhuǎn)動(dòng)合適角度。風(fēng)速在一定范圍時(shí)太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2的太陽(yáng)能電池塊2-2監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境中太陽(yáng)光強(qiáng)是否達(dá)到能使太陽(yáng)能電池板1-9正常發(fā)電的強(qiáng)度(若當(dāng)前環(huán)境能正常發(fā)電,則電壓計(jì)量芯片能采集到太陽(yáng)能電池塊2-2產(chǎn)生的達(dá)到一定閾值的電壓,此外太陽(yáng)能電池塊2-2產(chǎn)生的電能也被送往蓄電模塊5,若當(dāng)前環(huán)境達(dá)不到要求,則電壓計(jì)量芯片采集不到太陽(yáng)能電池塊2-2產(chǎn)生的達(dá)到一定閾值的電壓或者電壓計(jì)量芯片采集到未達(dá)到閾值電壓的太陽(yáng)能電池塊2-2的位置成片相連),環(huán)境能正常發(fā)電時(shí),控制模塊4中的單片機(jī)部分能讀取到由太陽(yáng)照射圓桿2-3所產(chǎn)生陰影的位置(電壓計(jì)量芯片對(duì)所有太陽(yáng)能電池塊2-2產(chǎn)生的電壓進(jìn)行比較,陰影所在的位置即電壓計(jì)量芯片采集的電壓較低的太陽(yáng)能電池塊2-2位置),從而按照模糊控制使太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1轉(zhuǎn)動(dòng)到由控制模塊4計(jì)算出的預(yù)定位置;環(huán)境不能正常發(fā)電時(shí),控制模塊4會(huì)判定當(dāng)前環(huán)境不能發(fā)電,自動(dòng)控制太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1根據(jù)風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3的輸送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)。如果使用環(huán)境風(fēng)速過(guò)大,即使此時(shí)太陽(yáng)能電池板1-9能在太陽(yáng)照射下產(chǎn)生電能,太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1也會(huì)只根據(jù)模糊控制轉(zhuǎn)動(dòng)到與風(fēng)向平行以保護(hù)裝置,防止裝置損壞。風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3時(shí)刻監(jiān)測(cè)風(fēng)力和風(fēng)向,若一開(kāi)始風(fēng)力很小,太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1控制太陽(yáng)能電池板1-9對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng),風(fēng)力逐漸增大時(shí),控制模塊4通過(guò)控制太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5使太陽(yáng)能電池板1-9所在平面逐漸轉(zhuǎn)向與風(fēng)向平行;風(fēng)力逐漸減小時(shí),控制模塊4通過(guò)控制太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1-5使太陽(yáng)能電池板1-9逐漸與陽(yáng)光垂直。使用一段時(shí)間后,如果太陽(yáng)能電池板1-9的轉(zhuǎn)動(dòng)位置與預(yù)設(shè)位置出現(xiàn)偏差,可以使用激光矯正器1-18進(jìn)行矯正。太陽(yáng)能電池板1-9及太陽(yáng)能電池塊2-2所產(chǎn)生的電能均被儲(chǔ)存在蓄電模塊5中,蓄電模塊5還供給太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)模塊1、太陽(yáng)監(jiān)測(cè)模塊2、風(fēng)力風(fēng)向監(jiān)測(cè)模塊3及控制模塊4正常運(yùn)行所需的電能。
裝置運(yùn)行時(shí)涉及的軟件或協(xié)議均為公知技術(shù)。
本實(shí)用新型光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率最大點(diǎn)自動(dòng)跟蹤裝置,所用的元器件和零部件均是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的,可以通過(guò)相應(yīng)商店購(gòu)買獲得或自己容易制作的,所有元器件之間的連接方式、零部件的安裝方式以及電源線路的接線方式也是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。
需要強(qiáng)調(diào)的是,本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的,而不是限定性的,因此本實(shí)用新型包括并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例,凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式,同樣屬于本申請(qǐng)權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
本實(shí)用新型未述及之處為公知技術(shù)。