一种太阳能电池板自动追光装置以及追光方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能电池板自动追光装置，包括：太阳能电池板，其表面设有与控制器连接的方位角传感器、照度传感器以及高度角传感器；支撑圆筒，其通过水平转动轴以能够旋转的方式设于固定座上，在水平转动轴上设有传动齿轮；第一驱动装置，其与传动齿轮连接以驱动其旋转；三角架，其固定于支撑圆筒表面，且在三角架上设有垂直转动轴，在垂直转动轴上设有小齿轮；第二驱动装置，其与垂直转动轴连接以驱动其水平旋转；两根立柱，其固定于三角架的两侧；以及电池板安装架，其以能够旋转的方式设于两根立柱上，且在该电池板安装架的背面设有半圆齿轮，半圆齿轮与小齿轮啮合该装置转换效率高,具有跟踪精度高、少维护等优点,具有很好的实用价值。
【专利说明】一种太阳能电池板自动追光装置以及追光方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池板自动追光领域，特别涉及一种太阳能电池板自动追光装置以及追光方法。
【背景技术】
[0002]能源短缺问题是目前许多国家面临的最重要的问题，太阳能作为一种清洁无污染的能源，有着巨大的开发前景。我国的太阳能资源比较丰富，从其分布来看，西部地区的太阳能年福射总量均在5400MJ/(m.a)以上，西藏地区更是达到了 6700MJ/(m.a)，开发太阳能对于西部的发展有着重要的现实意义。利用太阳能的关键是提高太阳能电池的转换效率，目前一般情况下仍是采用太阳能电池板固定朝南安装的方式对太阳能进行采集，也有利用太阳的运动规律采用定时的方法对太阳进行跟踪，但这些方法均没有充分利用太阳能资源，转换效率较低，成本高。
[0003]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种太阳能电池板自动追光装置，该装置转换效率高，具有跟踪精度高、少维护等优点，具有很好的实用价值。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种太阳能电池板自动追光装置，包括:太阳能电池板，其表面设有方位角传感器、照度传感器以及高度角传感器；在该太阳能电池板的背面设有控制器，所述控制器分别与所述方位角传感器、照度传感器以及高度角传感器连接；支撑圆筒，其通过水平转动轴以能够旋转的方式设于固定座上，在所述水平转动轴上设有传动齿轮；第一驱动装置，其与所述传动齿轮连接以驱动其旋转；三角架，其固定于所述支撑圆筒表面，且在所述三角架上设有垂直转动轴，在所述垂直转动轴上设有小齿轮；第二驱动装置，其与所述垂直转动轴连接以驱动其水平旋转；两根立柱，其固定于所述三角架的两侦h以及电池板安装架，其以能够旋转的方式设于所述两根立柱上，且在该电池板安装架的背面设有半圆齿轮，所述半圆齿轮与所述小齿轮啮合；其中，所述太阳能电池板安装于所述电池板安装架上，由所述第二驱动装置驱动所述电池板安装架垂直转动，从而带动所述太阳能电池板垂直转动。
[0006]上述技术方案中，所述第一驱动装置与所述第二驱动装置为步进电机。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种太阳能电池板自动追光方法，该发放转换效率高，具有跟踪精度高、少维护等优点，具有很好的实用价值。
[0008]为实现上述目的，本发明提供了一种采用上述太阳能电池板自动追光装置的追光方法，包括:1)通过所述方位角传感器采集所述光照的方位角信号，通过所述高度角传感器采集所述光照的高度角信号；通过所述照度传感器采集所述光照的强度信号；2)将所述方位角信号和所述高度角信号以及强度信号发送至所述控制器；3)所述控制器判断所述强度信号大于预设值时，所述控制器根据所述方位角信号和所述高度角信号控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置进行对应的旋转，使得所述太阳能电池板与光照呈垂直的状态；反之，所述控制器控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置关闭。
[0009]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:本发明中的太阳能电池板自动追光装置以及追光方法，通过方位角传感器和高度角传感器判断太阳光照的角度，并利用水平旋转的第一驱动装置和垂直旋转的第二驱动装置进行带动，使得该装置能够精确的捕捉太阳光照。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是根据本发明的太阳能电池板自动追光装置结构示意图。
[0011]图2是根据本发明的太阳能电池板自动追光方法的流程图。
[0012]主要附图标记说明:
[0013]1-太阳能电池板，2-立柱，3-垂直转动轴，4-三角架，5-传动齿轮，6_水平转动轴，7-电池板安装架，8-半圆齿轮，9-第二驱动装置，10-小齿轮，11-支撑圆筒，12-第一驱动装置，13-固定座。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0015]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0016]如图1所示，根据本发明【具体实施方式】的一种太阳能电池板自动追光装置，包括:太阳能电池板1、支撑圆筒11、第一驱动装置12、三角架4、第二驱动装置9、两根立柱2以及电池板安装架7 ;太阳能电池板I的表面设有方位角传感器、照度传感器以及高度角传感器；在该太阳能电池板I的背面设有控制器，控制器分别与方位角传感器、照度传感器以及高度角传感器连接；支撑圆筒11通过水平转动轴以能够旋转的方式设于固定座13上，在水平转动轴6上设有传动齿轮5 ;第一驱动装置12与传动齿轮5连接以驱动其旋转；三角架4固定于支撑圆筒11表面，且在三角架4上设有垂直转动轴3，在垂直转动轴3上设有小齿轮
10;第二驱动装置9与垂直转动轴3连接以驱动其水平旋转，从而带动所述支撑圆筒11水平旋转；两根立柱2分别固定于三角架4的两侧；电池板安装架7以能够旋转的方式设于两根立柱2上，且在该电池板安装架7的背面设有半圆齿轮8，半圆齿轮8与小齿轮10啮合；其中，太阳能电池板I安装于电池板安装架7上，由第二驱动装置9驱动电池板安装架7垂直转动，从而带动太阳能电池板I垂直转动。该实施例中，第一驱动装置12与第二驱动装置9为步进电机。
[0017]下述为该太阳能电池板自动追光装置的追光方法，如图2所示，包括:
[0018]步骤100:通过方位角传感器采集光照的方位角信号，通过高度角传感器采集光照的高度角信号；通过照度传感器采集光照的强度信号；
[0019]步骤102:将方位角信号和高度角信号以及强度信号发送至控制器；
[0020]步骤104:控制器判断强度信号大于预设值时，控制器根据方位角信号和高度角信号控制第一驱动装置和第二驱动装置进行对应的旋转，使得太阳能电池板与光照呈垂直的状态；反之，控制器控制第一驱动装置和第二驱动装置关闭。
[0021]本发明中的太阳能电池板自动追光装置以及追光方法，通过方位角传感器和高度角传感器判断太阳光照的角度，并利用水平旋转的第一驱动装置和垂直旋转的第二驱动装置进行带动，使得该装置能够精确的捕捉太阳光照。
[0022]前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
【权利要求】
1.一种太阳能电池板自动追光装置，其特征在于，包括: 太阳能电池板，其表面设有方位角传感器、照度传感器以及高度角传感器；在该太阳能电池板的背面设有控制器，所述控制器分别与所述方位角传感器、照度传感器以及高度角传感器连接； 支撑圆筒，其通过水平转动轴以能够旋转的方式设于固定座上，在所述水平转动轴上设有传动齿轮； 第一驱动装置，其与所述传动齿轮连接以驱动其旋转； 三角架，其固定于所述支撑圆筒表面，且在所述三角架上设有垂直转动轴，在所述垂直转动轴上设有小齿轮； 第二驱动装置，其与所述垂直转动轴连接以驱动其水平旋转； 两根立柱，其固定于所述三角架的两侧；以及 电池板安装架，其以能够旋转的方式设于所述两根立柱上，且在该电池板安装架的背面设有半圆齿轮，所述半圆齿轮与所述小齿轮啮合； 其中，所述太阳能电池板安装于所述电池板安装架上，由所述第二驱动装置驱动所述电池板安装架垂直转动，从而带动所述太阳能电池板垂直转动。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板自动追光装置，其特征在于，所述第一驱动装置与所述第二驱动装置为步进电机。
3.一种采用权利要求1中所述太阳能电池板自动追光装置的追光方法，其特征在于:包括: 1)通过所述方位角传感器采集所述光照的方位角信号，通过所述高度角传感器采集所述光照的高度角信号；通过所述照度传感器采集所述光照的强度信号； 2)将所述方位角信号和所述高度角信号以及强度信号发送至所述控制器； 3)所述控制器判断所述强度信号大于预设值时，所述控制器根据所述方位角信号和所述高度角信号控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置进行对应的旋转，使得所述太阳能电池板与光照呈垂直的状态；反之，所述控制器控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置关闭。
【文档编号】G05D3/12GK104503480SQ201410733415
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】张永新 申请人:广西大学