风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及气候测量领域，特别涉及测量风力风向二合一太阳能跟踪支架专用传感器，该传感器的风力传感器连接于管状90度弯连接杆的水平段端部，管状90度弯连接杆弯角处的水平直线延长段末端设置风向摆，作为风向摆转轴的管状90度弯连接杆的竖直段末端位于壳体内；壳体内设有信号处理电路，风向电位器、风力传感器分别与信号处理电路相连，风向电位器与风力传感器通过齿轮组相连。本发明结构轻巧，设计巧妙，采用风力风向传感器自动控制阳光跟踪支架的状态在超极限风力时处于抗风最佳状态，即大风时光伏板自动与地平垂直或接近垂直，并跟踪风向，保持与风向平行，遇到超出抗风能力的大风，可实现自动躲避，可使太阳能跟踪支架造价大大降低。
【专利说明】
风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器
技术领域
[0001]本发明涉及气候测量领域，特别涉及测量风力风向二合一太阳能跟踪支架专用传感器。
【背景技术】
[0002]因地球能源已趋于匮乏，而太阳能是一个取之不尽用之不竭的能源，太阳能作为清洁、无污染的能源，光伏发电近年来以正在快速发展，大面积的光伏板以展开状态迎着阳光，光伏支架特别是阳光跟踪支架的抗风能力从设计角度讲，只能定一个极限指标，在实际应用中必然会遇到超极限不可抗拒的灾难性的风力而使昂贵的光伏发电设备毁于一旦，为使光伏发支架特别是阳光跟踪光伏支架在抗风能力上代价不要花得太高，采用风力风向二合一传感器控制阳光跟踪支架的状态在超极限风力时处于抗风的最佳状态。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足，本发明提供一种风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器。本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，其特征是:风力传感器连接于管状90度弯连接杆的水平段端部，管状90度弯连接杆弯角处的水平直线延长段末端设置风向摆，作为风向摆转轴的管状90度弯连接杆的竖直段末端位于壳体内；壳体内设有信号处理电路，风向电位器、风力传感器分别与信号处理电路相连，风向电位器与风力传感器通过齿轮组相连。
[0004]所述风力传感器是由风叶带动风力传感器的永磁体转子旋转的风力发电机式传感器，风力传感器的绕组一端搭铁，一端通过绝缘导线穿入管状90度弯连接杆，绝缘导线的尽头连接接触点，接触点与壳体内的电路板上的弹性接触片固定连接。
[0005]所述风向电位器为单轴360度旋转、重复变化2次阻值的电位器，风向电位器和管状90度弯连接杆分别由其各自的套管用螺母与支架固定连接，风向电位器和管状90度弯连接杆分别与旋转齿轮、风向传动齿轮紧密配合连接，旋转齿轮与风向传动齿轮啮合。
[0006]所述旋转齿轮与风向传动齿轮之间的传动比为1:1。
[0007]所述信号处理电路包括风力传感器的输出端依次经过电压比较器、积分电路、电子开关，电子开关的输出一路直接驱动太阳能跟踪支架的玮轴电机反转，风力超极限时使光伏板与地平接近垂直;一路为双电压比较器接通电源;一路经电阻连接风向电位器，风向电位器的输出经积分电路至双电压比较器，双电压比较器的两输出端分别驱动太阳能跟踪支架的经轴电机的正反转，使已接近于地平垂直的光伏板跟踪风向与之平行。
[0008]所述壳体为朝下的钟罩式，壳体与管状90度弯连接杆的连接处卡固安装密封圈，壳体内的电引出线经位于壳体下部的朝下设置的防水插座引出。
[0009]所述风力传感器的外壳、管状90度弯连接杆、风向摆、壳体均由耐腐蚀金属制成。
[0010]所述耐腐蚀金属包括不锈钢、钛合金、锡合金中的一种。
[0011]本发明结构轻巧，设计巧妙，采用风力风向传感器自动控制阳光跟踪支架的状态在超极限风力时可处于抗风的最佳状态，即大风时光伏板自动与地平垂直或接近垂直，并跟踪风向，保持与风向平行，遇到超出抗风能力的大风，可实现自动躲避，可使太阳能跟踪支架造价大大降低。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图。
[0013]图2是本发明的信号处理电路图。
[0014]图3是本发明风向电位器结构示意图(主视图)。
[0015]图4是本发明风向电位器结构示意图(后视图)。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不限于具体实施例。
[0017]实施例
[0018]如图1所示的风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，风力传感器I连接于管状90度弯连接杆2的水平段端部，管状90度弯连接杆2弯角处的水平直线延长段末端设置风向摆5，作为风向摆5转轴的管状90度弯连接杆2的竖直段末端位于壳体11内；壳体11内设有信号处理电路，风向电位器8、风力传感器I分别与信号处理电路相连，风向电位器8与风力传感器I通过齿轮组相连，所述壳体11为朝下的钟罩式，壳体11与管状90度弯连接杆2的连接处卡固安装密封圈10，壳体11内的电引出线经位于壳体11下部的朝下设置的防水插座9引出，所述风力传感器I的外壳、管状90度弯连接杆2、风向摆5、壳体11均由不锈钢制成。
[0019]所述风力传感器I是由风叶带动风力传感器I的永磁体转子旋转的风力发电机式传感器，风力传感器I的绕组一端搭铁，一端通过绝缘导线3穿入管状90度弯连接杆2，绝缘导线3的尽头连接接触点14，接触点14与壳体11内的电路板4上的弹性接触片13固定连接。
[0020]所述风向电位器8为单轴360度旋转、重复变化2次阻值的电位器，风向电位器8和管状90度弯连接杆2分别由其各自的套管用螺母与支架12固定连接，风向电位器8和管状90度弯连接杆2分别与旋转齿轮7、风向传动齿轮6紧密配合连接，旋转齿轮7与风向传动齿轮6啮合，旋转齿轮7与风向传动齿轮6之间的传动比为1:1。
[0021]在图3、图4中，该风向电位器由双面PCB制作，特征是PCB同一面制有两个相对排列的同心同质同尺寸的接近180°弧形的电阻膜2-1、2-3，分别在两电阻膜的弧形起始端和终止端的狐外沿突出块设置一焊盘作为引出线的焊接点2-2、2-4，两弧形电阻膜的经向导电内环2-8为镀金或镀银的导电环，在该环外延设置一过孔2-9，与PCB的反面的导电带2-10引出至弧形电阻膜的外围并设置一焊盘2-11作为电阻膜连接导电内环2-8的电刷臂2-5的引出接点。
[0022]如图2所示，所述信号处理电路包括风力传感器I的输出端依次经过电压比较器3-
2、积分电路3-3、电子开关3-4，电子开关3-4的输出一路直接驱动太阳能跟踪支架的玮轴电机反转，风力超极限时使光伏板与地平接近垂直;一路为双电压比较器3-6接通电源;一路经电阻Rl连接风向电位器8，风向电位器8的输出经积分电路3-5至双电压比较器3-6，双电压比较器3-6的两输出端分别驱动太阳能跟踪支架的经轴电机的正反转，使已接近于地平垂直的光伏板跟踪风向与之平行。
[0023]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征，本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述的实施例和说明书描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书和等效物界定。
【主权项】
1.风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，其特征是:风力传感器(I)连接于管状90度弯连接杆(2)的水平段端部，管状90度弯连接杆(2)弯角处的水平直线延长段末端设置风向摆(5)，作为风向摆(5)转轴的管状90度弯连接杆(2)的竖直段末端位于壳体(11)内；壳体(11)内设有信号处理电路，风向电位器(8)、风力传感器(I)分别与信号处理电路相连，风向电位器(8)与风力传感器(I)通过齿轮组相连。2.根据权利要求1所述的风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，其特征是:所述风力传感器(I)是由风叶带动风力传感器(I)的永磁体转子旋转的风力发电机式传感器，风力传感器(I)的绕组一端搭铁，一端通过绝缘导线(3)穿入管状90度弯连接杆(2)，绝缘导线(3)的尽头连接接触点(I 4 )，接触点(I 4)与壳体(11)内的电路板(4)上的弹性接触片(13)固定连接。3.根据权利要求1所述的风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，其特征是:所述风向电位器(8)为单轴360度旋转、重复变化2次阻值的电位器，风向电位器(8)和管状90度弯连接杆(2)分别由其各自的套管用螺母与支架(12)固定连接，风向电位器(8)和管状90度弯连接杆(2)分别与旋转齿轮(7)、风向传动齿轮(6)紧密配合连接，旋转齿轮(7)与风向传动齿轮(6)嗤合。4.根据权利要求3所述的风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，其特征是:所述旋转齿轮(7)与风向传动齿轮(6)之间的传动比为1:1。5.根据权利要求1所述的风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，其特征是:所述信号处理电路包括风力传感器(I)的输出端依次经过电压比较器(3-2)、积分电路(3-3)、电子开关(3-4)，电子开关(3-4)的输出一路直接驱动太阳能跟踪支架的玮轴电机反转，风力超极限时使光伏板与地平接近垂直；一路为双电压比较器(3-6)接通电源；一路经电阻(Rl)连接风向电位器(8)，风向电位器(8)的输出经积分电路(3-5)至双电压比较器(3-6)，双电压比较器(3-6)的两输出端分别驱动太阳能跟踪支架的经轴电机的正反转，使已接近于地平垂直的光伏板跟踪风向与之平行。6.根据权利要求1所述的风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，其特征是:所述壳体(11)为朝下的钟罩式，壳体(11)与管状90度弯连接杆(2)的连接处卡固安装密封圈(10)，壳体(11)内的电引出线经位于壳体(11)下部的朝下设置的防水插座(9)引出。7.根据权利要求1所述的风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，其特征是:所述风力传感器(I)的外壳、管状90度弯连接杆(2)、风向摆(5)、壳体(11)均由耐腐蚀金属制成。8.根据权利要求7所述的风力风向二合一型太阳能跟踪支架专用传感器，其特征是:所述耐腐蚀金属包括不锈钢、钛合金、锡合金中的一种。
【文档编号】G05D3/12GK105955318SQ201610516574
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】李强, 蔡福海
【申请人】大连理工高邮研究院有限公司