一种自跟踪的防尘防雪太阳能供电系统的制作方法

本发明涉及太阳能发电领域，尤其涉及一种自跟踪的防尘防雪太阳能供电系统。

背景技术：

随着化石燃料的日益减少和环境污染问题的日趋严重。太阳能光伏发电近年来得到迅猛发展，作为一种可再生的绿色能源，太阳能发电有着无可比拟的优势，但随着研究的深入，发电效率问题成为研究热点。太阳能光伏发电是依靠太阳能电池板，将太阳光转换为直流电流输出，因此其受光好坏直接影响着发电效率。大多太阳能板都是固定安装，都不能保证接受太阳光的太阳能板与太阳光始终垂直，从而降低了单位面积上的太阳能的利用率。同时由于太阳能板长年置于室外，自然环境也成为影响发电效率的关键因素。除阴雨天气候原因外，常见的还包括灰尘和积雪。如果太阳能电池板表面积累了大量灰尘或积雪后，透光性将变差，从而降低了光电的转化效率，散热效率的变差也间接的影响了发电效率。

因此如果有一种具有跟踪功能的防尘防雪太阳能供电系统，将改善目前的问题状况。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出一种自跟踪的防尘防雪太阳能供电系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自跟踪的防尘防雪太阳能供电系统，它包括底板、支柱、太阳能电池板、转动轴、控制结构、蓄电池；所述支柱设置在底板纵向中线上，并分别靠近底板两侧边缘，所述支柱顶部还设置有能使转动轴转动的通孔；所述太阳能电池板四周按固定角度对称设置有四块反射铝板；所述转动轴与太阳能电池板背面通过焊接连接；所述蓄电池置于左侧支柱的右侧底部；

所述控制结构包括单片机、光电传感器、步进电动机、涡轮蜗杆箱、限位开关；所述单片1置于两个支柱之间空间的中部，并与蓄电池电连接；所述光电传感器设置在左侧支柱的外侧，并与单片机电连接；所述步进电动机设置在右侧支柱右侧底部，并与单片机、蓄电池电连接；所述涡轮蜗杆箱置于右侧支柱顶端，与所述转动轴固定连接，并通过联轴器与步进电动机连接；所述限位开关置于右侧支柱和单片机之间，与单片机电连接；

所述反射铝板包括一组竖向反射铝板和一组横向发射铝板，每组有两块；所述四块反射铝板组合在一起为矩形，能够遮盖住太阳能电池板，以起到防尘防雪的功用；所述反射铝板与太阳能电池板固定连接，所述连接处有传动装置连出，并与步进电动机电连接；所述太阳能电池板上设置有检测装置，用于检测灰尘和积雪，并与单片机电连接。所述反射铝板使太阳光聚集反射到太阳能电池板上,从而太阳能电池板就可以接受尽可能多的太阳光强，增加太阳能电池板的入射光强；所述反射铝板与太阳能电池板的固定角度为60°，此时太阳利用率提高了200%。

所述单片机采用时钟及光电传感器双级跟踪，时钟跟踪为粗调，跟踪太阳理论位置，防止光线偏差过大,光电传感器跟踪为细调，跟踪太阳实际位置。所述蓄电池、限位开关、单片机、步进电动器、光电传感器均与底板固定连接。所述底板四角对称设有螺纹孔，便于安装。所述限位开关，当一天的行程走完，走到终点限位时，通过终点限位开关，向单片机发出电信号，回到起始限位点，再发出一个信号给单片机，太阳能电池板准备好重新开始工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过此太阳能板的控制装置，能够分析光强强度，自动跟踪最强光照，同时具有聚光功能，并且能够特定情况下防尘防雪，从而提高了太阳能的利用率。

附图说明

图1是本发明太阳能供电系统的结构示意图；

图2是本发明反射铝板结构示意图；

图3是本发明反射铝板工作原理图。

附图标记说明：1-蓄电池；2-底板；3-支柱；4-太阳能电池板；5-转动轴；6-光电传感器；7-涡轮蜗杆箱；8-联轴器；9-步进电动机；10-限位开关；11-单片机；12-竖向反射铝板；13-横向反射铝板。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1、图2、图3所示，一种自跟踪的防尘防雪太阳能供电系统，它包括底板2、支柱3、太阳能电池板4、转动轴5、控制结构、蓄电池1；所述支柱3设置在底板2纵向中线上，并分别靠近底板2两侧边缘，所述支柱3顶部还设置有能使转动轴5转动的通孔；所述太阳能电池板四周按固定角度对称设置有四块反射铝板；所述转动轴5与太阳能电池板4背面通过焊接连接；所述蓄电池1置于左侧支柱3的右侧底部；

如图1所示，所述控制结构包括单片机11、光电传感器6、步进电动机9、涡轮蜗杆箱7、限位开关10；所述单片机11置于两个支柱3之间空间的中部，并与蓄电池1电连接；所述光电传感器6设置在左侧支柱3的外侧，并与单片机11电连接；所述步进电动机9设置在右侧支柱3右侧底部，并与单片机11、蓄电池1电连接；所述涡轮蜗杆箱7置于右侧支柱3顶端，与所述转动轴5固定连接，并通过联轴器8与步进电动机9连接；所述限位开关10置于右侧支柱3和单片机11之间，与单片机11电连接；

如图2、图3所示，所述反射铝板包括一组竖向反射铝板12和一组横向发射铝板13，每组有两块；所述四块反射铝板组合在一起为矩形，能够遮盖住太阳能电池板4，以起到防尘防雪的功用；所述反射铝板与太阳能电池板4固定连接，所述连接处有传动装置连出，并与步进电动机8电连接；所述太阳能电池板4上设置有检测装置，用于检测灰尘和积雪，并与单片机11电连接。所述反射铝板使太阳光聚集反射到太阳能电池板4上,从而太阳能电池板4就可以接受尽可能多的太阳光强，增加太阳能电池板4的入射光强；所述反射铝板与太阳能电池板4的固定角度为60°，此时太阳利用率提高了200%。

如图1所示，所述单片机11采用时钟及光电传感器6双级跟踪，时钟跟踪为粗调，跟踪太阳理论位置，防止光线偏差过大,光电传感器6跟踪为细调，跟踪太阳实际位置。所述蓄电池1、限位开关10、单片机11、步进电动器9、光电传感器6均与底板2固定连接。所述底板2四角对称设有螺纹孔，便于安装。所述限位开关10，当一天的行程走完，走到终点限位时，通过终点限位开关，向单片机11发出电信号，回到起始限位点，再发出一个信号给单片机11，太阳能电池板准备好重新开始工作。

本发明太阳能板各组件功能及原理：太阳能电池板4，实现充电功能；涡轮蜗杆箱7，实现传动动力、自锁功能，使在步进电动机9不工作时，太阳能电池板4不任意转动；步进电动机9，产生旋转的动力；蓄电池1：储存电能；单片机11及太阳能电池板4，提供步进电动机9转动的信号，控制步进电动机9运行方向和运行步数，及何时运行；限位开关10，通过结合限位开关10，接通单片机11，太阳能电池板4在到底一定位置时会进行特定操作。回到起始限位点，给一个信号给单片机11，转动太阳能电池板4准备好重新开始工作。当一天的行程走完，走到终点限位时，通过终点限位开关，程序暂停。再通过时钟的计时，到第二天的7点，通过控制步进电动8反转，板回到起始限位点，重新开始一天的工作；反射铝板，将太阳光聚集反射到太阳能电池板4上，使太阳能电池板4接受尽可能多的太阳光强，在一定程度上克服了太阳能量的分散性和太阳光的不均匀性，提高了发电效率，本系统在太阳能电池板4四周布置反光铝板；检测装置，用于检测太阳能电池板4表面的灰尘和积雪，然后将数据信号发送给单片机11，并且在夜晚也会自动关闭，减少灰尘的粘附。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。