专利名称：太阳能电池追光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能电池收集装置，具体地涉及一种太阳能电池 追光装置。
背景技术：
目前，太阳能电池应用时，是将多片太阳能电池片矩阵接合成一平面， 再根据安装地的地理位置，按照朝太阳面最大面积原则固定安装。由于太阳 东升西落，而且一年四季中具有不同的偏南角度，因此，现有的太阳能电池 使用时， 一天之中只有中午时，太阳能电池受光面采集到太阳能较多，而其 它时间采光的效率较低。
为了解决上述问题，中国专利CN2882108Y公开了一种太阳能电池高效 收集装置，该装置通过跟踪云台来控制太阳能收集器的采光面跟随太阳转 动。跟踪云台由光传感器和控制电路组成的跟踪控制电路来控制。该技术方 案存在以下缺陷由于采用跟踪云台，使得整个装置比较高，从而装置的稳 定性较差，尤其是不适合安装在移动的运输工具上。
实用新型内容
本实用新型提供了一种太阳能电池追光装置，适合安装在移动的运输工 具上，能够灵活及时地跟随阳光的照射角度，使太阳能电池板尽可能地与太 阳光线垂直，增加受光面积，提供最大限度的光电转换量。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种太阳能电池追光装置，包括感 光装置、控制驱动电路、驱动装置和太阳能电池收集器，所述感光装置控制 所述控制驱动电路的接通和断开，所述控制驱动电路控制所述驱动装置的启 动和停止，所述驱动装置控制太阳能电池收集器的角度以使其朝向太阳获取 太阳能，所述感光装置包括相互成90度、自身与纵向面成60度设置的四块小型硅光电池；所述四块小型硅光电池分别通过导线连接于所述驱动控制电
5$",以控制其4妄通和断开。
所述太阳能电池收集器为若干阵列排列的太阳能电池板，所述太阳能电 池板包括外框体和太阳能电池板本体，所述太阳能电池板本体通过纵向连接 轴转动连接于所述外框体上，各个所述外框体通过与其固定连接的横向连接 轴相互连接在一起。
所述控制驱动电路包括可变电阻、三极管组成的开关电路，二极管组成 的与非门箝位电路，继电器组成的通断电路，纵向转动驱动电机和横向转动
驱动电机，以及蓄电池。
所述驱动装置包括纵向转动驱动装置和横向转动驱动装置，所述纵向转 动驱动装置包括由所述纵向转动驱动电机驱动的第 一主动齿轮，和与所述第 一主动齿轮啮合的第一被动齿轮，所述第一被动齿轮上设有第一组行程开
置；所述橫向转动驱动装置包括由所述横向转动驱动电机驱动的第二主动齿 轮，和与所述第二主动齿轮啮合的第二被动齿轮，所述第二被动齿轮上设有
第二组行程开关，以及固定连接于所述第二被动齿轮由所述第二被动齿轮驱 动的横向转动联动装置。
所述纵向转动联动装置连接于所述外框体的横向连接轴，以驱动所述外 框体的绕其横向轴转动；所述横向转动联动装置连接于所述太阳能电池板本 体的底面中心位置，以驱动所述太阳能电池板绕其纵向轴转动。
所述太阳能电池板本体的底面中心位置固定设有倒U型的构件，所述 横向转动联动装置连接于所述倒U型的构件中，以使所述横向转动联动装 置能带动所述太阳能电池板绕其纵轴转动。
所述控制驱动电路包括可变电阻、三极管及与门组成的开关电路，继电 器组成的通断电^各，纵向转动直流感应定位电》兹铁和;晴向转动直流感应定位 电》兹铁，以及蓄电池。
所述驱动装置包括纵向转动驱动装置和横向转动驱动装置，所述纵向转 动驱动装置包括对应于所述纵向转动直流感应定位电磁铁设置的第 一摆锤，和与所述第一摆锤连接的纵向转动联动装置；所述^f黄向转动驱动装置包括对 应于所述横向转动直流感应定位电磁铁设置的第二摆锤，和与所述第二摆锤 连接的横向转动联动装置。
所述纵向转动联动装置连接于所述外框体的横向连接轴，以驱动所述外
框体的绕其横向轴转动；所述横向转动联动装置连接于所述太阳能电池板本 体的底面中心位置，以驱动所述太阳能电池板绕其纵向轴转动。
所述太阳能电池板本体的底面中心位置固定设有倒U型的构件，所述 横向转动联动装置连接于所述倒U型的构件中，以使所述横向转动联动装 置能带动所述太阳能电池板绕其纵轴转动。
本实用新型的优点在于
由于采用了包括相互成卯度、自身与纵向面成60度的四块小型硅光电 池；所述四块小型硅光电池通过导线连接于所述控制电路，以控制其接通和 断开的感光装置，从而可以灵敏地感受到光线角度地变化，从而接通控制电 路，驱动太阳能电池板调整角度，尽量与太阳光线保持垂直方式，从而提供 最大限度的光电转换量。
由于采用通过本实用新型中的驱动装置，降低了整个装置的高度，从而 更适合安装在移动的交通工具上，并能保持足够的稳定性。
图1为本实用新型的太阳能追光装置的一实施例的部分结构示意图2为图1中的太阳能追光装置中驱动装置的结构示意图3为图1中太阳能电池板的结构示意图4为图1中的太阳能追光装置的控制驱动电路的示意图5为本实用新型的太阳能追光装置的另一实施例的部分结构示意图6为图5中的太阳能追光装置中驱动装置的结构示意图7为图5中的太阳能追光装置的控制驱动电^^的示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型进行详细iJL明。
如图l所示， 一种太阳能电池追光装置，包括感光装置、驱动装置和太 阳能电池收集器，控制驱动电路控制整个太阳能电池追光装置的运行。感光 装置包括相互成90度、自身与纵向面成60度设置的四块小型硅光电池，设 该四块小型硅光电池分别朝向A、 B、 C、 D四个方向，分别通过导线连4妄 于驱动控制电路，以控制其接通和断开。控制驱动电路控制驱动装置的启动 和停止，通过驱动装置控制太阳能电池收集器的角度以使其朝向太阳尽可能 地获取太阳能。
太阳能电池收集器为若干阵列排列的太阳能电池板，如图l和图3所示， 所述太阳能电池板包括外框体1和太阳能电池板本体2,太阳能电池板本体 2通过纵向连接轴4转动连接于外框体1上，各个外框体1通过与其固定连 接的横向连接轴5相互连接在一起，从而构成太阳能电池收集器。
如图4所示为控制驱动电路，包括可变电阻W、三极管BG组成的开关 电路，二极管D组成的与非门箝位电路，继电器J组成的通断电路，纵向转 动驱动电机ZLDi和横向转动驱动电机ZLD2，以及蓄电池(图中未示出)。
如图3所示，驱动装置包括纵向转动驱动装置和横向转动驱动装置，所 述纵向转动驱动装置包括由所述纵向转动驱动电机ZLD!驱动的第一主动齿 轮6，和与第一主动齿轮6啮合的第一被动齿轮7，第一被动齿轮7上设有 第一组行程开关，以及固定连接于所述被动齿轮由所述被动齿轮驱动的纵向 转动联动装置，在此例中，为双片联动板8;横向转动驱动装置的结构与纵 向转动驱动装置的结构相同，图示省略，包括由横向转动驱动电机ZLD2驱 动的第二主动齿轮，和与所述第二主动齿轮啮合的第二被动齿轮，所述第二 被动齿轮上设有第二组行程开关，以及固定连接于所述第二被动齿轮由所述 第二被动齿轮驱动的横向转动联动装置。
还是如图l所示，纵向转动联动装置设置在太阳能收集器的一侧，即设 在成行排列的太阳能电池板的纵向侧，通过与各太阳能电池板的外框体1的 横向连接轴5连成一体的连接轴，带动外框体1绕其横向轴转动。横向转动联动装置连接于太阳能电池板本体2的底面中心位置，以驱动
太阳能电池板本体2绕其纵向轴转动。
优选地，可在太阳能电池板本体2的底面中心位置固定设有倒U型的 构件，横向转动联动装置连接于该倒U型的构件中，由于是倒U型的结构， 横向转动驱动装置绕太阳能电池板本体2的纵向轴转动时，由于倒U型的 构件的侧壁的阻挡，而且由于太阳能电池板本体2与外框体1通过纵向连接 轴4转动连接，因此能使太阳能电池板本体2绕其纵轴转动。
下面详细描述上述太阳能追光装置的工作原理。
当无光线照射小型硅光电池转换装置的四块硅光电池时，开关三极管的 基极无电流(压)输出(升高)，所有三极管BG截止，纵向转动驱动电机 ZIJCh和横向转动驱动电机ZLD2 (优选为直流伺服电机)静止不动，光电太 阳能电池收集器稳定在水平状态。
当夏日中午阳光同时照射小型硅光电池转换装置的四块硅光电池时，四 块硅光电池产生的电流经"与非门"将四个基极的电位全部箝制在低电位， 所以BG截止，ZLDi和ZLD2静止不动，光电太阳能电池4反也稳定在水平状 态。
当A向光线强时，A向小型硅光电池产生的电流触发BGi基极，BG, 导通，电流经极板正才及、BGi、 L线圈至蓄电池负4及形成回路，回路中的两 个常开触点Q!吸合，两个常闭Q!断开，电流经正^L、 Q2、 Qp ZLD" Q,、 Q2、行程开关X2回到负极形成回路，ZLDi正转，经第一主动齿轮、第一 被动齿轮和纵向转动联动装置，纵向转动联动装置带动外框体1绕其横向轴 转动，并带动光电太阳能电池本体2倾向A向，当第一被动齿轮转到60度 时，触动行程(卩艮位)开关X2，将控制驱动电路断开，光电太阳能电池收 集器被控制在此角度，从而使太阳能电池收集器与A向小型硅光电池的角 度一样，朝向太阳以吸收更多的能量。
相反，当B向光线强时，B向小型硅光电池产生的电流触发BG2基极， BG2导通，电流经极板正极、BG2、 J2线圈至蓄电池负极形成回路，驱动回
路中的两个常开Q2吸合，两个常闭Q2断开，电流经正才及、行程开关X!、
8Qi、 Q2、 ZLDp Q2、 Qi回到负极形成回路，ZLDi反转，经第一主动齿轮、 第一被动齿轮、纵向转动联动装置使光电太阳能电池板倾向B向。当第一 被动齿轮转到60度时，触动行程(限位)开关Xp将控制驱动电路断开， 光电太阳能电池收集器被控制在此角度。
当C向光线强时，C向小型硅光电池产生的电流触发BG3基极，BG3 导通，电流经极板正极、BG3、 J3线圏至蓄电池负才及形成回路，驱动回路中 的两个常开Q3吸合，两个常闭Q3断开，电流经正才及、4亍程开关X4、 Q4、 Q3、 ZLD2、 Q3、 Q4回到负极形成回路，ZLD2反转，经第二主动齿轮、第 二被动齿轮、横向转动联动装置使光电太阳能电池板倾向C向，当第二被 动齿轮转到60度时，触动行程(限位)开关X4，将控制驱动电路断开，光 电太阳能电池被控制在此角度。
相反，当D向光线强时，D向小型硅光电池产生的电流触发BG4基极， BG4导通，电流经极板正极、BG4、 J4线圏至蓄电池负极形成回路，驱动回 路中的两个常开Q4吸合，两个常闭Q4断开，电流经正极、Q3、 Q4、 ZLD2、 Q4、 Q3回到负极形成回路，ZLD2正转，经第二主动齿轮、第二被动齿轮、 横向转动联动装置使光电太阳能电池板倾向D向。当第二被动齿轮转到60 度时，触动行程(卩艮位)开关X3，将控制驱动电^^断开，光电太阳能电池 被控制在此角度。
当AC夹角方向光线强时，A、 C向两块小型石圭光电池产生的电流同时 触发BGi和BG3基极，BGi和BG3同时导通，这时出现两股电流， 一是同 上述A向光线强时的工作原理，二是同上述C向光线强时的工作原理。ZLD, 和ZLD2同时分别驱动与其对应的主动、被动齿轮、联动装置，与上述A、 C向运动相同。光电太阳能电池板的倾斜方向即是AC夹角方向。
同理，当CB夹角方向光线强时，C、 B向两块小型石圭光电池产生的电 流同时触发BG3和BG2基极，BG3和BG2同时导通，这时出现两股电流， 一是同上述C向光线强时的工作原理，二是同上述B向光线强时的工作原 理。ZLDi和ZLD2同时分别驱动与其对应的主动、被动齿4仑、联动装置，与 上述C、 B向运动相同。光电太阳能电池板的倾杀牛方向即是CB夹角方向。同理，当BD夹角方向光线强时，BD向两块小型硅光电池产生的电流 同时触发BG2和BG4基极，BG2和BG4同时导通，这时出现两股电流，一 是同上述B向光线强时的工作原理，二是同上述D向光线强时的工作原理。 ZIXh和ZLD2同时分别驱动与其对应的主动、被动齿轮、联动装置，与上述 B、 D向运动相同。光电太阳能电池板的倾斜方向即是BD夹角方向。
同理，当DA夹角方向光线强时，DA向两块小型石圭光电池产生的电流 同时触发BG4和BGi基极，BG4和BGi同时导通，这时出现两股电流，一 是同上述D向光线强时的工作原理，二是同上述A向光线强时的工作原理。 ZIJ^和ZLD2同时分别驱动与其对应的主动、被动齿轮、联动装置，与上述 D、 A向运动相同。光电太阳能电池板的倾斜方向即是DA夹角方向。
在本实用新型另一优选的实施例中，如图5所示。在该实施例中，太阳 能电池追光装置的控制驱动电路包括可变电阻、三极管及"与门，，组成的开 关电路，继电器组成的通断电路，纵向转动直流感应定位电;兹铁和横向转动 直流感应定位电》兹4失，以及蓄电池，如图7所示。
驱动装置包括纵向转动驱动装置和横向转动驱动装置，所述纵向转动驱 动装置包括对应于所述纵向转动直流感应定位电磁铁设置的第 一摆锤，和与 所述第一摆锤连接的纵向转动联动装置，所述横向转动驱动装置包括对应于 所述横向转动直流感应定位电^f兹铁设置的第二摆锤，和与所述第二摆锤连接 的横向转动联动装置。例如如图6所示，摆锤T对应直流感应定位电磁铁L 设置，联动装置连接于摆锤T。
同样，纵向转动联动装置连接于太阳能电池板的外框体1的横向连接轴 5,以驱动外框体1的绕其横向轴转动；横向转动联动装置连接于太阳能电 池板本体2的底面中心位置，以驱动太阳能电池板绕其纵向轴转动。
优选地，太阳能电池板本体2的底面中心位置固定设有倒U型的构件， 所述横向转动联动装置连接于所述倒U型的构件中，以使所述横向转动联 动装置能带动所述太阳能电池板绕其纵轴转动，工作原理同上，此处不再复述。
下面描述本实用新型此实施例的工作原理。
10当无光线照射d、型硅光电池转换装置的四块硅光电池时，开关三极管的 基极无电流(压)输出(升高)，所有三极管BGu-6)截止，继电器h-6线圈 无电流通过，常开Q!-6断开，直流感应定位电;兹铁线圏LK无电流，摆锤 TYT2保持原始状态(静止不动)，光电太阳能电池板稳定在水平状态。
当夏日中午阳光同时照射小型硅光电池转换装置的四块硅光电池时，四
块硅光电池产生的电流经"与门"将三极管BGsBG6触发导通，QsQ6将继电
器Ji-4全部断开，只有QsQ6畅通，驱动回路中的常开QsQ6闭合，直流感应 定位电磁铁线圈L5JU有直流电通过，产生磁场，将摆锤T!T2吸住，保持原
始状态(静止不动)，光电太阳能电池板也稳定在水平状态。
当A向光线强时，A向小型硅光电池产生的电流触发三极管BG!基极， 三极管BG,导通，电流经蓄电池正极、继电器J线圈、三极管BG^ Q!、 Q5至蓄电池负极形成回^各，驱动回路中的常开Qi闭合，直流感应定位电J兹 铁"有直流电通过，产生磁场，将摆锤Ti吸住，与摆锤Ti连接的纵向转动 联动装置拉动光电太阳能电池板倾向A向。
当B向光线强时，B向小型硅光电池产生的电流触发三极管BG2基极， 三极管BG2导通，电流经蓄电池正极、继电器J2线圈、三极管BG2、 Q2、 Q5至蓄电池负极形成回路，驱动回路中的常开Q2闭合，直流感应定位电磁 铁L2线圈有直流电通过，产生磁场，将摆锤1V及住，与摆锤Ti连接的纵向 转动联动装置拉动光电太阳能电池板倾向B向。
当C向光线强时，C向小型硅光电池产生的电流触发三极管BG3基极， 三极管BG3导通，电流经蓄电池正极、继电器J3线圏、三极管BG3、 Q3、 Q6至蓄电池负极形成回路，驱动回路中的常开Q3闭合，直流感应定位电磁
铁L3线圈有直流电通过，产生磁场，将摆锤铁块T2吸住，与摆锤T2连接的
横向转动联动装置拉动光电太阳能电池板倾向C向。
当D向光线强时，D向小型硅光电池产生的电流触发三极管BG4基极， 三极管BG4导通，电流经蓄电池正极、继电器J4线圏、三极管BG4、 Q4、 Q6至蓄电池负极形成回路，驱动回路中的常开Q4闭合，直流感应定位电磁 铁L4线圈有直流电通过，产生磁场，将摆锤铁块T2吸住，与摆锤T2连接的横向转动联动装置拉动光电太阳能电池板倾向D向。
当AC夹角方向光线强时，A、 C向两块小型石圭光电池产生的电流同时 触发三极管BGi和BG3基极，三极管BGt和BG3同时导通，这时出现两股 电流， 一是同上述A向光线强时的工作原理，二是同上述C向光线强时的 工作原理。摆锤Ti和T2同时分别拉动纵向转动和横向转动联动装置，倾向 AC向，驱4吏太阳能电池^^f顷向AC夹角方向。
同理，当CB夹角方向光线强时，C、 B向两块小型硅光电池产生的电 流同时触发三极管BG3和BG2基极，三极管BG3和BG2同时导通，这时出 现两股电流， 一是同上述C向光线强时的工作原理，二是同上述B向光线 强时的工作原理。摆锤1\和T2同时分别拉动纵向转动和横向转动联动装置， 倾向CB向，4吏太阳能电池^1倾向CB夹角方向。
同理，当BD夹角方向光线强时，B、 D向两块小型石圭光电池产生的电 流同时触发三极管BG2和BG4基极，三极管BG2和BG4同时导通，这时出 现两股电流， 一是同上述B向光线强时的工作原理，二是同上述D向光线 强时的工作原理。摆锤T\和T2同时分别拉动纵向转动和横向转动联动装置， 倾向BD向，使太阳能电池板倾向BD夹角方向。
同理，当DA夹角方向光线强时，DA向两块小型石圭光电池产生的电流 同时触发BG4和BGi基极，BG4和BGi同时导通，这时出现两股电流，一 是同上述D向光线强时的工作原理，二是同上述A向光线强时的工作原理。 摆锤^和T2同时分别拉动纵向转动和横向转动联动装置，倾向DA向，使 太阳能电池^^f顷向DA夹角方向。
前面描述的仅为本实用新型的具体实施方式
，本实用新型并不仅限于 型所要求保护的范围之内。
权利要求1、一种太阳能电池追光装置，包括感光装置、控制驱动电路、驱动装置和太阳能电池收集器，所述感光装置控制所述控制驱动电路的接通和断开，所述控制驱动电路控制所述驱动装置的启动和停止，所述驱动装置控制太阳能电池收集器的角度以使其朝向太阳获取太阳能，其特征在于，所述感光装置包括相互成90度、自身与纵向面成60度设置的四块小型硅光电池；所述四块小型硅光电池分别通过导线连接于所述驱动控制电路，以控制其接通和断开。
2、 如权利要求1所述的太阳能电池追光装置，其特征在于， 所述太阳能电池收集器为若干阵列排列的太阳能电池板，所述太阳能电池板 包括外框体和太阳能电池板本体，所述太阳能电池板本体通过纵向连接轴转 动连接于所述外框体上，各个所述外框体通过与其固定连接的横向连接轴相 互连接在一起。
3、 如权利要求2所述的太阳能电池追光装置，其特征在于，所述控制 驱动电路包括可变电阻、三极管组成的开关电路，二极管组成的与非门箝位 电路，继电器组成的通断电路，纵向转动驱动电才几和4黄向转动驱动电才几，以 及蓄电池。
4、 如权利要求3所述的太阳能电池追光装置，其特征在于，所述驱动 装置包括纵向转动驱动装置和横向转动驱动装置，所述纵向转动驱动装置包 括由所述纵向转动驱动电机驱动的第一主动齿轮，和与所述第一主动齿轮啮 合的第一被动齿轮，所述第一被动齿轮上设有第一组行程开关，以及固定连 接于所述被动齿轮由所述被动齿轮驱动的纵向转动联动装置；所述横向转动 驱动装置包括由所述横向转动驱动电机驱动的第二主动齿轮，和与所述第二 主动齿轮啮合的第二被动齿轮，所述第二被动齿轮上设有第二组行程开关， 以及固定连接于所述第二被动齿轮由所述第二被动齿轮驱动的横向转动联 动装置。
5、 如权利要求3所述的太阳能电池追光装置，其特征在于，所述纵向 转动联动装置连接于所述外框体的横向连接轴，以驱动所述外框体的绕其横 向轴转动；所述横向转动联动装置连接于所述太阳能电池板本体的底面中心位置，以驱动所述太阳能电池板本体绕其纵向轴转动。
6、 如权利要求5所述的太阳能电池追光装置，其特征在于，所述太阳 能电池板本体的底面中心位置固定设有倒U型的构件，所述横向转动联动装置连接于所述倒u型的构件中，以使所述横向转动联动装置能带动所述太阳能电池板绕其纵轴转动。
7、 如权利要求2所述的太阳能电池追光装置，其特征在于，所述控制 驱动电3各包括可变电阻、三才及管及与门组成的开关电^各，继电器组成的通断 电路，纵向转动直流感应定位电磁铁和横向转动直流感应定位电磁铁，以及 蓄电池。
8、 如权利要求7所述的太阳能电池追光装置，其特征在于，所述驱动 装置包括纵向转动驱动装置和横向转动驱动装置，所述纵向转动驱动装置包 括对应于所述纵向转动直流感应定位电磁铁设置的第一摆锤，和与所述第一 摆锤连接的纵向转动联动装置；所述横向转动驱动装置包括对应于所述横向 转动直流感应定位电磁铁设置的第二摆锤，和与所述第二摆锤连接的横向转 动联动装置。
9、 如权利要求8所述的太阳能电池追光装置，其特征在于，所述纵向 转动联动装置连接于所述外框体的横向连接轴，以驱动所述外框体的绕其横 向轴转动；所述横向转动联动装置连接于所述太阳能电池板本体的底面中心 位置，以驱动所述太阳能电池板绕其纵向轴转动。
10、 如权利要求9所述的太阳能电池追光装置，其特征在于，所述太阳 能电池板本体的底面中心位置固定设有倒U型的构件，所述横向转动联动 装置连接于所述倒U型的构件中，以使所述横向转动联动装置能带动所述 太阳能电池板本体绕其纵轴转动。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能电池追光装置，包括感光装置、控制驱动电路、驱动装置和太阳能电池收集器，所述感光装置控制所述控制驱动电路的接通和断开，所述控制驱动电路控制所述驱动装置的启动和停止，所述驱动装置控制太阳能电池收集器的角度以使其朝向太阳获取太阳能，所述感光装置包括相互成90度、自身与纵向面成60度设置的四块小型硅光电池；所述四块小型硅光电池分别通过导线连接于所述驱动控制电路，以控制其接通和断开。本实用新型适合安装在移动的运输工具上，能够灵活及时地跟随阳光的照射角度，使太阳能电池板尽可能地与太阳光线垂直，增加受光面积，提供最大限度的光电转换量。
文档编号G05B11/01GK201364500SQ20092010652
公开日2009年12月16日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者何津京, 仪 孙, 瑛 张, 毅 徐, 伟 曹, 慰 李, 文 杜, 立 杜, 杨劲松, 健 林, 王一勤, 王洪玉, 韩文慧, 马运富 申请人:王洪玉