本實(shí)用新型涉及太陽能應(yīng)用裝置領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)定位的太陽能電池裝置。

背景技術(shù)：

太陽能電池是一種有半導(dǎo)體鍍層的特種器件，能將照在太陽能電池板上的太陽光轉(zhuǎn)變成電能輸出，算是一種特別的小型電源。目前太陽能電池在國外的應(yīng)用屢見不鮮，如特種跑車上的電源裝置、飛機(jī)上的動(dòng)力能源裝置、建筑物上的照明裝置等等。國內(nèi)對(duì)太陽能電池的應(yīng)用也在快速發(fā)展中，如小型游船的供電裝置、電動(dòng)車頂棚供電裝置。但是由于起步較晚，太陽能電池板的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)并不能完全適應(yīng)人們的需要，現(xiàn)有的自動(dòng)定位裝置一般只能調(diào)節(jié)水平方向，以滿足太陽的早晚位置變化變化，但是無法跟蹤太陽的高度腳變化，即無法對(duì)太陽能電池板進(jìn)行豎直方向的調(diào)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)定位的太陽能電池裝置，以達(dá)到能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平和豎直位置，從而實(shí)現(xiàn)提供太陽能利用率。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種自動(dòng)定位的太陽能電池裝置，包括設(shè)置在支撐板上的太陽能電池板，其特征在于：所述的支撐板通過角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接固定底座，所述固定底座內(nèi)設(shè)置控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平位置和豎直位置，所述控制系統(tǒng)接收光強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的光照數(shù)據(jù)。

所述光強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集裝置由四個(gè)光強(qiáng)傳感器組成，每個(gè)所述的光敏傳感器設(shè)置太陽能電池板的不同位置，以檢測(cè)不同位置的光強(qiáng)數(shù)據(jù)。

所述的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括伸縮裝置、支撐桿、轉(zhuǎn)軸、齒輪，所述的支撐桿一端連接太陽能電池板，另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸由齒輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述的伸縮裝置的可伸縮端連接支撐板，所述的伸縮裝置的支撐端連接在轉(zhuǎn)軸上，所述控制系統(tǒng)控制伸縮裝置的伸縮端伸縮。

所述的支撐板上設(shè)置滑軌，所述伸縮裝置的伸縮端通過連接片與滑軌連接，所述伸縮裝置的伸縮端通過伸縮控制太陽能電池板在豎直方向調(diào)節(jié)。

所述控制系統(tǒng)包括控制模塊、電源模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述電源模塊為控制模塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能，所述控制模塊對(duì)光強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述控制模塊連接存儲(chǔ)模塊。

所述的控制模塊通過藍(lán)牙通信模塊與手機(jī)連接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)方便，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平和豎直位置，提高太陽能的利用率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為控制系統(tǒng)的控制原理圖；

圖3數(shù)據(jù)采集模塊的原理示意圖；

1.支撐板 2.伸縮裝置 3.支撐桿 4.轉(zhuǎn)軸 5.大齒輪 6.小齒輪 7.連接板 8.輸入軸。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種自動(dòng)定位的太陽能電池裝置，包括設(shè)置在支撐板1上的太陽能電池板，支撐板1通過角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接固定底座，固定底座內(nèi)設(shè)置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)太陽能電池板的水平位置和豎直位置，太陽能電池板上設(shè)置光強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集光強(qiáng)數(shù)據(jù)并發(fā)送至控制系統(tǒng)。

角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)支撐太陽能電池板的支撐板在水平和豎直兩個(gè)方向上的調(diào)節(jié)，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括伸縮裝置2、支撐桿3、轉(zhuǎn)軸4、齒輪，支撐桿3的兩端分別連接支撐板1和可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接轉(zhuǎn)軸4，支撐桿3的一端用于固定支撐太陽能電池板的支撐板1，另一端通過可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接在轉(zhuǎn)軸4上，伸縮裝置2的可伸縮端連接支撐板1，伸縮端能夠與支撐板1相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，伸縮裝置2的支撐端連接在轉(zhuǎn)軸4上。支撐桿3與轉(zhuǎn)軸4的連接方式可以通過銷軸連接，其具體實(shí)現(xiàn)為支撐桿3和轉(zhuǎn)軸4上均設(shè)有相對(duì)應(yīng)的通孔，支撐桿3和轉(zhuǎn)軸4的通孔通過銷軸連接后使得支撐桿3可沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。控制系統(tǒng)包括控制模塊、電源模塊和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電源模塊為控制模塊和驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，控制模塊對(duì)光強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸與小齒輪的輸入軸8連接，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)中的小齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪5與大齒輪6嚙合從而帶動(dòng)大齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪6套接在轉(zhuǎn)軸4上帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制整個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的水平調(diào)節(jié)。

伸縮裝置2的可伸縮端通過連接板7與支撐板1連接，使得連接板7與支撐板1能夠現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)。其具體實(shí)現(xiàn)方式為：伸縮裝置2的伸縮端與連接板7連接，連接板7通過滑軌與支撐板1連接，通過連接片在滑軌上的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)太陽能電池板的上下調(diào)節(jié)。在連接板7和可伸縮端分別設(shè)置相對(duì)應(yīng)的通孔，伸縮裝置2和連接板通過銷軸和通孔方式連接。連接板7再通過導(dǎo)軌與支撐板1連接。在控制模塊獲取數(shù)據(jù)采集后發(fā)出豎直方向調(diào)整信號(hào)時(shí)，伸縮裝置2的可伸縮端伸長或縮短，此時(shí)由于力的作用，使得連接板沿導(dǎo)軌遠(yuǎn)離支撐桿3或靠近支撐桿3，從而調(diào)整太陽能電池板豎直方向角度。伸縮裝置2的具體實(shí)現(xiàn)為公知常識(shí)，如采用自動(dòng)調(diào)整液壓式驅(qū)動(dòng)的伸縮機(jī)構(gòu)，通過控制器和電磁閥控制液壓的來驅(qū)動(dòng)伸縮，或者伸縮裝置是通過一伺服電機(jī)安裝上一微小帶輪，通過一對(duì)帶輪的配合，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳至安裝在另一帶輪上的絲桿軸上，使其轉(zhuǎn)成與電機(jī)軸線方向同向的直線運(yùn)動(dòng)，絲桿與伸縮內(nèi)桿固接，由絲桿帶動(dòng)伸縮桿伸縮。使其實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)其內(nèi)部控制器可以接收本申請(qǐng)控制模塊的伸縮控制信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)伸縮控制，其中公知常識(shí)中可控的伸縮裝置2的多種實(shí)現(xiàn)方式可以根據(jù)實(shí)際情況選擇其中之一，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是能夠?qū)崿F(xiàn)的，本文僅做原理性描述，這里不做詳細(xì)說明。

如圖2所示，光強(qiáng)度傳感器采集的光強(qiáng)數(shù)據(jù)份松質(zhì)控制模塊，控制模塊根據(jù)數(shù)據(jù)分析處理判斷光強(qiáng)度的變化，分別發(fā)送控制信號(hào)：水平調(diào)節(jié)信號(hào)和豎直調(diào)節(jié)信號(hào)分別齒輪和伸縮裝置，從而實(shí)現(xiàn)水平調(diào)節(jié)和豎直調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽能電池板角度的目的。

光強(qiáng)度采集模塊為光強(qiáng)度傳感器組成，優(yōu)選地為4個(gè)，分別設(shè)置在不同的位置，如圖3是一種設(shè)置方式，分別對(duì)稱的放置在四個(gè)方向上，如圖3所示，光強(qiáng)度傳感器分別為①②③④，采用光敏電阻的原理測(cè)量時(shí)，對(duì)應(yīng)的電阻分別為R1、R2、R3、R4，電阻大小表征光強(qiáng)度的大小。利用光敏電阻比較法實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽水平、垂直方向的全方位跟蹤，在太陽光直射太陽能電池時(shí)，若R1、R2、R3、R4電阻相等時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)不運(yùn)動(dòng)，當(dāng)R1、R2、R3、R4不同時(shí)，整個(gè)電機(jī)調(diào)整太陽能電池板的位置，位置朝向光照強(qiáng)度大的光敏傳感器的方向調(diào)整，使得四個(gè)傳感器均達(dá)到最大的光照強(qiáng)度。如果太陽傾斜，使得R1阻值低，它比R2的電位高，該信號(hào)被放大并轉(zhuǎn)換，通過電動(dòng)機(jī)的微控制器來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)和拖動(dòng)以旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)太陽能電池板，使太陽能電池板重新正對(duì)于太陽。

控制系統(tǒng)的控制模塊連接存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)當(dāng)?shù)爻嗑暯?、緯度、時(shí)間等的參數(shù)計(jì)算出太陽能接收裝置最適合的位姿，從而控制各電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使太陽能板始終與太陽光線垂直，在調(diào)節(jié)裝置開始運(yùn)行或者因故障重新運(yùn)行時(shí)，可以通過這些數(shù)據(jù)調(diào)整一個(gè)相對(duì)合適的角度，然后再通過設(shè)置在不同位置上的光強(qiáng)度傳感器進(jìn)行調(diào)整。

手機(jī)通過藍(lán)牙模塊控制控制模塊，從而人為的干預(yù)太陽能電池板的調(diào)節(jié)，手機(jī)上發(fā)送調(diào)節(jié)指令至控制模塊，控制模塊根據(jù)內(nèi)部運(yùn)行程序控制調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)或豎直轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂颇K可采用51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，本實(shí)用新型涉及的51單片機(jī)的控制程序均為公知常識(shí)，這里不做詳細(xì)說明。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。