专利名称：太阳能面板调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能利用技术，更具体地说涉及一种太阳能面 板调节装置。
背景技术：
新能源的利用 一直以来都是人们研究的热点课题。太阳能作 为清洁高效的自然资源具有用之不竭的优点，在传统能源日益匮 乏和环境污染愈发严重的今天，太阳能更是受到了前所未有的高 度关注。大量的利用太阳能的产品已经源源不断地投入使用，并 且带来了巨大的经济效益。太阳能面板作为太阳能发电系统的主 要器件，其对太阳能的利用率直接决定了整个发电系统的工作效 率。因此，研究一种高太阳能利用率的太阳能面板一直是人们研 究的一个方向。
一年当中，甚至在一天当中，某地的太阳高度角总是在不断 变化的。而现有的大部分太阳能面板其角度是固定的，不能最大 限度地吸收光照能量。有些太阳能面板，只能手动地定期改变太 阳能面板的角度，而且其角度的改变也是很有限的，例如只能改
变两个或三个角度。中国发明专利ZL200620031344.X公开了一 种太阳能热水器阳光跟踪装置，该装置包括太阳能面板和固定在 太阳能面板下方的支撑装置，该支撑装置包括支架、通过轴承设 置在支架上且与太阳能面板结合为一体的调节轴以及驱动该调节 轴转动的驱动电机，在支架上设置有光电信传感器。在地球围绕 太阳转的过程中，光电信号传感器随时对驱动电机发出信号，使 驱动电机带动调节轴转动，从而带动太阳能面板转动。该太阳能 热水器阳光跟踪装置，其太阳能面板只能围绕一个旋转轴转动， 调节的范围比较小，且只有一个光电信号传感器测量太阳光的光照强度，不能精确反应太阳能面板上不同区域的光照强度变化情 况，太阳能面板也就不能最大限度地吸收到光照能量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提出 一种可根据太阳高度角 实时变化来宽范围调节太阳能面板以最大限度地吸收到光照能量 的太阳能面板调节装置。
为解决其技术问题本发明提供了一种太阳能面板调节装置， 该装置包括太阳能面板、光传感器和电机，电机根据光传感器的 采集信息来驱动太阳能面板旋转。其中光传感器为两个，分别设 置在太阳能面板的向光面上的不同位置处，电机包括电机一和电 机二，太阳能面板设置有圆弧齿条，电机一设置有与圆弧齿条啮
合的齿轮。太阳能面板调节装置还包括旋转台、支撑机构和控 制器，旋转台设置在太阳能面板下方，可旋转地支撑太阳能面 板，电机一设置在旋转台上；支撑机构设置在旋转台下方，可旋 转地支撑旋转台，电机二通过齿轮传动使旋转台相对支撑机构旋 转；控制器与光传感器、电机一和电机二电连接，接收光传感器 发送的信息，对接收到的信息进行处理，并向电机一和电机二发 送控制信号。
本发明的太阳能面板调节装置采用了两个电机，使太阳能面 板绕不同的两个旋转轴转动，实现了太阳能面板的宽范围调节。 控制器根据设置在太阳能面板上不同位置处的光传感器所采集到 的光照信息来控制太阳能面板在两个不同方向上的旋转，能够根 据太阳高度角的变化来实时调节太阳能面板，以最大限度地吸收 太阳光照能量。
图1为本发明实施例一的太阳能面板调节装置的示意性剖视
图；图2为本发明实施例二的太阳能面板调节装置的示意性剖视图。
下面结合附图对本发明作详细描述。
具体实施例方式
图1为本发明实施例一的太阳能面板调节装置的示意性剖视 图。参见图1，太阳能面板l安装在圆弧支架12上，圆弧形的圆 弧齿条61设置在圆弧支架12上，光传感器21和22分别设置在 太阳能面板1的向光面上的不同位置处，以采集太阳光照信息。 因为本发明是通过将两个光传感器釆集到的光照差值进行比较来 调整太阳能面板1的角度，所以两个光传感器最好彼此间远距离 地设置在太阳能面板的向光面上靠近边缘位置处，以尽可能地采 集到全面反应出整个太阳能面板的光照情况。在本实施例中，光 传感器21和22分别设置在太阳能面板1靠近其左、右边缘的位 置。两个光传感器也可以分别设置在太阳能面板的两个对角位置 上。
旋转台4位于太阳能面板1下方，包括支柱41、 42。在支 柱41、 42和圆弧支架12上分别设置有相对应的臼，滚珠71、 72 放置在臼中，这样就限定了滚珠71、 72的位置。太阳能面板1 和圆弧支架12绕滚珠71、 72的连线相对旋转台4旋转。电机一 31放置在旋转台4上，其转轴上安装有与圆弧齿条61啮合的齿 轮62。优选地，齿轮62和圓弧齿条61的啮合位置不在滚珠 71、 72的连线上，以更好地支撑圆弧支架12。电机一 31通齿轮 62与圓弧齿条61的啮合来旋转太阳能面板1。
圆环形支撑柱5设置在旋转台4的下方，其上设置有凹槽 51。三个或三个以上滚珠73卡在凹槽51中，其旋转轴被限定在 支撑柱5上，使得滚珠73绕其旋转轴相对支撑柱5旋转。旋转 台4上设置有圆环形凹槽43，滚J朱73的一部分放置在凹槽43中，从而确定了旋转台4和支撑柱5的相对位置。支撑柱5通过 滚珠73可旋转地支撑旋转台4。可以把滚珠73换为滚柱，也能 够可旋转地支撑旋转台4。旋转台4在凹槽43的圆心位置处安装 有锥齿轮一 63,电机二 32的转轴上安装有与锥齿轮一 63啮合的 锥齿轮二 64。电机二 32通过锥齿轮一 63和锥齿轮二 64的啮合 转动旋转台4。
本发明的太阳能面板调节装置包括控制器8,控制器8与电 机一 31、电机二 32以及光传感器21、 22电连接。控制器8接收 光传感器21、 22釆集的光照信息，利用智能芯片，根据智能控 制理论中的模糊控制与专家控制相结合的机理，采用参数化程序 运算分析，即可以对两个光传感器采集到的光照信息进行差值比 较以确定太阳能面板需要进行调整的角度，对电机一 31和电机 二 32发送相应的控制信号，从而控制太阳能面板1分别在两个 不同旋转方向上的角度。
现对照附图描述本发明太阳能面板调节装置的工作过程。参 见图1，当太阳高度角变化时，光传感器21、 22将采集到的光照 信息发送到控制器8,控制器8对接收到的信息进行处理后向电 机一 31和电机二 32发送相应的控制信号，电机一 31根据接收 到的控制信号控制太阳能面板1相对旋转台4旋转，电机二 32 根据接收到的控制信号控制旋转台4相对支撑柱5的旋转也即太 阳能面板1相对支撑柱5的旋转。这样，太阳能面板就能根据太 阳高度角的变化情况来实时调整。
图2为本发明实施例二的太阳能面板调节装置的示意性剖视 图。在该实施例中，太阳能面板调节装置的大部分结构与实施例 一的相同，区别仅在于太阳能面板与旋转台之间的安装方式以及 旋转台与支撑柱之间的安装方式，下面仅对有区别的结构作描 述。参见图2，太阳能面板1上设置有连接轴13，在旋转台4的支柱41、 42上设置有轴承14,太阳能面板1通过连接轴13和轴 承14的配合来可旋转地支撑在旋转台4上。优选地，齿轮62和 圆弧齿条61的啮合位置不在连接轴13的轴线上，以更好地支撑 圆弧支架12。支撑柱5上设置有凹槽形状的导轨91,旋转台上 相应地设置有可滑动地被限定在导轨91中的滑块92。滑块可以 是两个或两个以上，其形状可以是四分之一、六分之一或八分之 一圆弧等的圆弧形。上述两个实施例中所釆用的太阳能面板与旋转台之间的安装 方式以及旋转台与支撑柱之间的安装方式可以相互组合，例如实 施例 一 中的太阳能面板与S走转台之间的安装方式可以和实施例二 中的旋转台与支撑柱之间的安装方式相组合，实施例一中的旋转 台与支撑柱之间的安装方式也可以和实施例二中的太阳能面板与 旋转台之间的安装方式相组合。电机一 31和电机二 32可以采用伺服电机，以更精确地控制 太阳能面板1的旋转角度。电机的电源可以由太阳能面板来提 供，也可以连接后备电池。上述实施例仅用于对本发明构思的理解，并非对本发明的限 制，根据本发明构思还可以有许多结构的变化。例如，在其他结 构不变的情况下，可以把锥齿轮一 63换成蜗杆，把锥齿轮二 64 换成与该蜗杆啮合的涡轮。这样，电才几二 32可以通过蜗杆涡轮 传动来转动旋转台4。
权利要求
1、一种太阳能面板调节装置，包括太阳能面板(1)、光传感器(21、22)和电机(31、32)，所述电机根据所述光传感器的采集信息来驱动所述太阳能面板旋转，其特征在于所述光传感器(21、22)为两个，分别设置在所述太阳能面板的向光面上的不同位置处，所述电机包括电机一(31)和电机二(32)，所述太阳能面板设置有圆弧齿条(61)，所述电机一(31)设置有与所述圆弧齿条(61)啮合的齿轮(62)；所述太阳能面板调节装置还包括旋转台(4)，设置在所述太阳能面板下方，可旋转地支撑所述太阳能面板(1)，所述电机一(31)设置在所述旋转台(4)上；支撑机构，其设置在所述旋转台(4)下方，可旋转地支撑所述旋转台(4)，所述电机二(32)通过齿轮传动使所述旋转台(4)相对所述支撑机构旋转；控制器(8)，与所述光传感器(21、22)、所述电机一(31)和所述电机二(32)电连接，所述控制器(8)接收所述光传感器发送的信息，对接收到的信息进行处理，并向所述电机一(31)和所述电机二(32)发送控制信号。
2、 根据权利要求1所述的太阳能面板调节装置，其特征在于，所述太阳能面板安装在圓弧支架(12)上，在所述旋转台(4)的两个不同位置上设置有滚珠(71、 72),所述滚珠可转动地支撑所述圆弧支架(12)并被限定在所述圆弧支架(12)中，所述圓弧齿条(61)设置在所述圆弧支架(12)上。
3、 根据权利要求1所述的太阳能面板调节装置，其特征在于，所述太阳能面板(1)上设置有连接轴(13)，所述连接轴(13)通过轴承(14)可转动地支承在所述旋转台(4)上。
4、 根据权利要求3所述的太阳能面板调节装置，其特征在 于，所述太阳能面板(1)安装在圆弧支架(12)上，所述圆弧齿条 (61)设置在所述圆弧支架(12)上。
5、 根据权利要求1至4任一项所述的太阳能面板调节装 置，其特征在于，所述支撑机构包括圆环形支撑柱(5)和转轴沿 所述支撑柱的径向限定在所述支撑柱上的三个或三个以上滚珠 (73),所述旋转台设置有把所述滚珠(73)限定在其中的槽(51)。
6、 根据权利要求1至4任一项所述的太阳能面板调节装 置，其特征在于，所述支撑机构包括设置有轨道(91)的圓环形支 撑柱(5),所述旋转台(4)设置有可滑动地被限定在所述轨道中的 滑块(92)。
7、 根据权利要求5所述的太阳能面板调节装置，其特征在 于，所述旋转台在所述支撑柱的圆心位置处安装有锥齿轮一 (63)，所述电机二的转轴上安装有与所述锥齿轮一啮合的锥齿轮 二 (64),所述电机二通过锥齿轮传动来旋转所述旋转台(4)。
8、 根据权利要求6所述的太阳能面板调节装置，其特征在 于，所述旋转台在所述支撑柱的圆心位置处安装有锥齿轮一 (63),所述电机二的转轴上安装有与所述锥齿轮一啮合的锥齿轮 二 (64),所述电机二通过锥齿轮传动来旋转所述旋转台(4)。
9、 根据权利要求5所述的太阳能面板调节装置，其特征在 于，所述旋转台在所述支撑柱的圆心位置处安装有涡轮，所述电 机二的转轴上安装有与所述涡轮啮合的蜗杆，所述电机二通过蜗杆传动来旋转所述旋转台。
10、 根据权利要求6所述的太阳能面板调节装置，其特征在 于，所述旋转台在所述支撑柱的圓心位置处安装有涡轮，所述电 机二的转轴上安装有与所述涡轮啮合的蜗杆，所述电机二通过蜗 杆传动来旋转所述旋转台。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能面板调节装置，该装置包括太阳能面板、电机一、电机二和两个光传感器，太阳能面板设置有圆弧齿条，电机一设置有与圆弧齿条啮合的齿轮。该装置还包括旋转台，设置在太阳能面板下方，可旋转地支撑太阳能面板，电机一设置在旋转台上；支撑机构，设置在旋转台下方，可旋转地支撑旋转台，电机二通过齿轮传动使旋转台相对支撑机构旋转；控制器，接收光传感器发送的信息，对该信息进行处理后向电机一和电机二发送控制信号。本发明可根据太阳光照情况宽范围地实时调节太阳能面板。
文档编号H01L31/042GK101630696SQ20091010139
公开日2010年1月20日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者刘照强, 徐安林, 伟 林 申请人:无锡职业技术学院