专利名称：智能型自动跟踪太阳装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能应用装置，特别涉及一种自动跟踪太阳装置。
背景技术：
目前，世界各国面临的重要问题是能源短缺与能源危机.太阳能的研究利用正处 在高速发展价段。但太阳光每时每刻都在变化着直射地球的角度，只有有效的跟踪太阳角 度的变化，才能使太阳能设备发挥到最大的功效，但迄今为止，现在太阳跟踪的方法由于结 构复杂，成本偏高，一直是全世界太阳跟踪器大规模应用的瓶颈。
发明内容为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种智能型自动跟踪太阳装置，该装置 包括两组相同的光伏电池板、控制电路板、减速电机及其驱动电路、涡杆和涡轮，光伏电池 板分别通过导线和控制电路板相连，控制电路板通过导线和电机驱动电路相连，电机驱动 电路连接减速电机，减速电机的涡杆与涡轮通过各自的齿轮相耦合。两组光伏电池板形成的平面夹角大于0度小于180度。还包括一个支架装置，用 于固定两组光伏电池板，形成截面为等腰三角的三角体，三角体支架固定于涡轮轴上。还包 括一个蓄能装置，连接控制电路板和减速电机。控制电路板通过两条导线与蓄能装置和减 速电机驱动电路相连，一条输出驱动电能P，一条输出转向信号R或L。本实用新型的有益效果是，可以利用光伏电池板本身光电特性既作为光强传感器 又同时作为电源驱动减速电机，并通过自动判断太阳的强度来决定装置是否跟踪，不但省 掉了光敏电阻、步进电机、蓄电池等复杂且寿命较短的部分，使整个自动跟踪系统更简化， 稳定性更好，而且克服了别的装置可能具有的错误跟踪的缺陷，系统的寿命更长，成本更 低。
图1，是本实用新型实施例的构造图；图2，是本实用新型实施例的电路示意图。
具体实施方式
如图1所示的一个实施例，该装置由两块电性指标和形状完全相同的长方形光伏 电池板，对称地组成的剖面为等腰三角形、底部为长方形的立体结构并固定于支架上，按 照如下方式将该支架固定等腰三角形的“中位线”垂直于一根旋转轴，该立体结构的纵向 平行于该旋转轴，并使得该轴位于底部长方形的中央。该旋转轴固定于蜗轮上，此蜗轮通过 蜗杆受减速电机控制，这样，光伏电池板组成的等腰三角形立体结构一起可以饶轴转动。减 速电机可以双向转动，是否转动，往那个方向转动，由太阳照射在等腰三角形立体结构上的 角度和能量自动控制。[0009]当太阳照到左边的光伏电池板时，左右两组光伏电池板存在电压差，经过控制电 路识别后，发出减速电机向左转动的指令，这时，控制电路中的蓄能装置会同时暂存太阳能 电池板的电能，当阳光强度达到一定强度并稳定时，蓄能部分能量达到一定电压值后，才输 出能量给减速电机转动。驱动减速电机通过蜗杆控制蜗轮的转向，即向左边偏转，直到使两 边的光伏电池板电压差小于一个设定数值时，偏转停止。太阳继续运动，一但产生角度，增 大左右光伏电池板之间电压差，即又可触发驱动电机进行控制，至始至终一直跟踪太阳。控制电路逻辑设定一个VS作为左右两边电压差的判断门限值，再设定一个允许 跟踪的太阳能能量最小门限值Ps，定义蓄能装置中存储的太阳能能量为P，控制器输出的 方向指令R代表向右转指令，方向指令L代表向左转指令。控制器电路实现如下逻辑
输入结果.两快太阳能 板电压蓄能装置中存 储的太阳能电路输出电机动作V01-V02>VSP>Ps向左转指令L及能量P左转P<Ps向左转指令L，无能量输出不转V02-V01>VSP>Ps向右转指令R及能量P右转P<Ps向右转指令R,无能量输出不转(V01-V02) 的绝对值 <vsP>Ps无转动指令输出，能量P不转P<Ps无转动指令输出，无能量输出不转当太阳光线从左边照射到太阳能电池板1时，左右两边光伏电池板产生电压差， 当电压差V01-V02 > VS时，控制电路7给出电机向左转的指令L。在此前提下，当阳光能 量达到一定程度时，蓄能装置9中存储的能量P > Ps时，控制电路允许两块太阳能电池板 的电能P输出，方向指令L及能量P输出给电机驱动电路10，启动减速电机左转。这样，满 足了两个前提的情况下，电机8通过蜗杆6带动蜗轮5左转，带动转动轴左转，直到左右两 边光伏电池产生的电压差的绝对值/V01-V02/ < VS时，控制电路不输出转动指令，偏转停 止，完成一个工作循环。随着太阳的运转，随即产生角度，增大电压差，又可驱动减速电机8 进行控制。同样，太阳光从右边照射到太阳能电池板2的时候，涡轮5可以向右旋转。这样 周而复始的控制完成整个太阳的跟踪。由于太阳能角度的变化是很慢的，12小时转动180 度，本装置中的蓄能装置9可以在太阳能光很弱的时候先把能量储存起来，达到设定的值 后输出给电机，可以保证电机能顺利启动。本装置解决了四个问题1、自动根据太阳能的照射角度的变化控制旋转轴的转 动，达到自动跟踪太阳方向的目的；2、为了避免乌云、及天上飞行物造成的太阳能方向判断 错误，本装置能自动判别在太阳光达到一定强度并且相对稳定时，启动跟踪。3、不需要给减 速电机额外提供供电，由太阳能电池板提供转动所需要的电。4、由于采用能蓄能装置，使得 采用很小的太阳能板就能驱动电机工作。太阳光跟踪装置分单向跟踪(即只是东、西向转动，南、北向因全年只变化正负 23. 5度，所以只需定期手动调节转动轴昂角即可，也称单轴跟踪)。也可以用两套相同的装 置实现双向跟踪(东、西和南、北向都转动，也称双轴跟踪)，以上实施例为单向跟踪，同理 也可用在双向跟踪上。
权利要求一种智能型自动跟踪太阳装置，其特征在于，该装置包括两组相同的光伏电池板(1、2)、控制电路板(7)、减速电机(8)及其驱动电路(10)、涡杆(6)、涡轮(5)和涡轮轴(4)，其中两组相同的光伏电池板相对称的方式固定于涡轮轴(4)上，电池板平面与涡轴平行，两组光伏电池板形成的平面角，光伏电池板分别通过导线和控制电路板(7)相连，控制电路板(7)通过导线和电机驱动电路(10)相连，电机驱动电路(10)连接减速电机(8)，减速电机(8)的涡杆(6)与涡轮(5)通过各自的齿轮相耦合。
2.如权利要求1所述的智能型自动跟踪太阳装置，其特征在于，两组光伏电池板形成 的平面夹角大于0度小于180度。
3.如权利要求1所述的智能型自动跟踪太阳装置，其特征在于，还包括一个支架装置 (3)，用于固定两组光伏电池板，形成截面为等腰三角的三角体，三角体支架固定于涡轮轴 ⑷上。
4.如权利要求1所述的智能型自动跟踪太阳装置，其特征在于，还包括一个蓄能装置 (9)，连接控制电路板(7)和减速电机(S)0
5.如权利要求1所述的智能型自动跟踪太阳装置，其特征在于，控制电路板(7)通过两 条导线与蓄能装置(9)和减速电机驱动电路(10)相连，一条输出驱动电能(P)，一条输出转 向信号(R，L)。
专利摘要本实用新型提供一种智能型自动跟踪太阳装置，该装置包括两组相同的光伏电池板，控制电路板，电机驱动电路，减速电机，涡杆和涡轮，其中两组相同的光伏电池板相对称的方式固定于涡轮轴上，电池板平面与涡轴平行，两组光伏电池板形成的平面角，光伏电池板分别通过导线和控制电路板相连，控制电路板通过导线依次和电机驱动电路、减速电机驱动电路相连，减速电机的涡杆上与涡轮通过各自的齿轮相耦合。本跟踪装置结构简单，降低了成本，减少了装置维护事项。
文档编号G05D3/00GK201726336SQ20092026096
公开日2011年1月26日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者马良明 申请人:马良明