一种太阳能电池板自动对正系统的制作方法

本发明涉及一种太阳能电池板自动对正系统，属于机械设计领域。

背景技术：

迄今为止，人类利用最广泛也是最主要的能源是包括煤、石油、天然气等在内的石化能源。但是，近年来我们面临着石化能源即将枯竭的窘境，开始追寻更多可以利用的新能源。因此太阳能发电作为一种不受地理因素影响且能够稳定转化的再生能源得到了广泛的推广。而太阳能电池板作为太阳能发电的主要方式，不仅在工业方面广为应用，在日常家用也频频出现。

但是目前市场上的太阳能电池板多是固定安装的,不能够随着太阳的转动而转动,上下角度也不能调整,所以设计一种太阳能电池板自动对正装置就十分必要。

目前，很多相关专利只采用了单轴转动的调节方式，专利公开号为cnio4460701a的专利公开了一种太阳能电池板自动跟踪系统，但其采用的是单轴转动，不能准确的调整太阳能电池板的上下角度。但也有一些专利采用了双轴转动的调整方式，专利公开号为cn205318234u的专利公开了一种太阳能电池板自动跟踪装置，虽然其采用双轴转动，但该装置调整俯角所用的机构为凸轮机构，其效率和精确度不如滚珠丝杠机构，而且该装置没有设置压力传感器，不能在雨雪天气有效地工作。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决上述问题，而提供一种太阳能电池板自动对正系统。

本发明主要由太阳能电池板、太阳能电池板支架、光电传感器、放大器、压力传感器、单片机、驱动装置以及相应的滚动轴承和联轴器组成。

所述驱动装置分为驱动装置一与驱动装置二两个，驱动装置一由电机、蜗轮蜗杆双级减速器和蜗轮蜗杆副组成，驱动装置二由电机、滚珠丝杠组成。

所述驱动装置一的电机通过电机支架固定在底座上，电机主轴与蜗轮蜗杆双级减速器的蜗杆连接，蜗轮蜗杆双级减速器的蜗轮轴通过联轴器与蜗轮蜗杆副的蜗杆的一端连接，蜗轮蜗杆副的蜗杆的另一端通过滚动轴承固定在底座的凸台上，蜗轮蜗杆副的蜗杆和蜗轮蜗杆副的蜗轮啮合，蜗轮蜗杆副的蜗轮轴的上端通过滚动轴承固定在支架基座上，蜗轮蜗杆副的蜗轮轴的下端通过滚动轴承固定在底座上。

在太阳能电池板支架和支架基座上分别装有杆一与杆二，所述驱动装置二的电机安装在与太阳能电池板支架连接的杆一上，电机通过联轴器与滚珠丝杠连接，而滚珠丝杠的丝杠螺母安装在与支架基座连接的杆二上。

所述太阳能电池板安装在太阳能电池板支架上，太阳能电池板支架通过六角头螺栓以及六角头螺母和支架基座连接。

所述光电传感器安装在太阳能电池板支架的四个侧面，并通过放大器和单片机分别与两个电机连接。

所述压力传感器安装在太阳能电池板朝向太阳的面上，并与驱动装置二中的电机相连接。

本发明有益效果：本发明采用双轴转动来进行对正，并通过光电传感器感应不同方向的光强，然后通过放大器的放大后交由单片机来进行对比，对电机进行正反转运行指令，以使太阳能电池板能始终与太阳光垂直，从而使太阳能电池板保持较高的发电效率。太阳能电池板自动对正系统还设置了压力传感器，能避免风和积雪对太阳能电池板自动对正系统的损坏。

附图说明

图1为本发明结构简图的侧视图

图2为本发明结构简图的主视图

图3为本发明结构简图的局部图a

图4为本发明结构简图的局部图b

图中：1、太阳能电池板2、太阳能电池板支架3、六角头螺栓4、六角头螺母5、滚动轴承a6、支架基座7、电机a8、电机支架9、底座10、蜗轮蜗杆双级减速器11、滚动轴承b12、蜗轮13、涡轮轴14、支架支撑杆15、杆一16、电机b17、套筒联轴器18、杆二19、滚珠丝杠20、滚动轴承c21、凸台22、蜗杆23、联轴器。

具体实施方式

本发明一种太阳能电池板自动对正系统，如图1、图2、图3、图4所示，主要由太阳能电池板、太阳能电池板支架、光电传感器、放大器、压力传感器、单片机、驱动装置以及相应的滚动轴承和联轴器组成。

太阳能电池板1安装在太阳能电池板支架2上，太阳能电池板支架2通过六角头螺栓3以及六角头螺母4和支架基座6连接。

驱动装置分为驱动装置一与驱动装置二两个，驱动装置一由电机a7、蜗轮蜗杆双级减速器10和蜗轮12蜗杆22副组成，驱动装置二由电机b16、滚珠丝杠19所组成。

驱动装置一的电机a7通过电机支架8固定在底座上，电机主轴与蜗轮蜗杆双级减速器10的蜗杆连接，蜗轮蜗杆双级减速器10的蜗轮轴通过联轴器23与蜗轮蜗杆副的蜗杆22的一端连接，蜗轮蜗杆副的蜗杆22的另一端通过滚动轴承c20固定在底座的凸台21上，蜗轮蜗杆副的蜗杆22和蜗轮蜗杆副的蜗轮12啮合，蜗轮蜗杆副的蜗轮轴13的上端通过滚动轴承a5固定在支架基座6上，蜗轮蜗杆副的蜗轮轴13的下端通过滚动轴承b11固定在底座上。在太阳能电池板支架2和支架基座6上分别装有杆一15与杆二18，驱动装置二的电机b16安装在杆一15上，电机b16通过套筒联轴器17与滚珠丝杠19连接，而滚珠丝杠19的丝杠螺母安装在杆二18上。

当电机a7转动时，会通过蜗轮蜗杆双级减速器10带动蜗杆22转动，因蜗轮12与蜗杆22啮合，故蜗轮12也会转动，又蜗轮12与涡轮轴13配合，所以涡轮轴13也会转动，从而会带动太阳能电池板1进行水平转动。

当电机b16转动时，因电机主轴通过套筒联轴器17与滚珠丝杠19连接，因此滚珠丝杠19也会转动。又因电机b16安装在杆一15上，滚珠丝杠19的丝杠螺母安装在杆二18上，并且太阳能电池板支架2通过六角头螺栓3以及六角头螺母4和支架基座6连接，因此太阳能电池板1就可以左右转动以调整俯角。

通过电机a7转动带动太阳能电池板1进行水平转动以及通过电机b16转动带动太阳能电池板1左右转动，就可以实现太阳能电池板1进行全方位、全方向进行转动，从而使太阳能电池板1始终和阳光垂直，从而大大提高太阳能电池板的发电效率。

光电传感器安装在太阳能电池板支架2的四个侧面，并通过放大器和单片机分别与两个电机连接。当光电传感器检测到不同方向的光强，然后通过放大器的放大后交由单片机来进行对比，对电机a7和电机b16进行正反转运行指令，从而使太阳能电池板1始终和阳光垂直。

压力传感器安装在太阳能电池板1上，并与驱动装置二中的电机b16相连接。压力传感器感应太阳能电池板1所受的来自积雪的压力，控制电机b16进行转动，从而可将太阳能电池板1的角度进行略微的调整，进而使积雪无法在太阳能电池板1表面过多停留，更有效地利用太阳能源，提高发电效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡依据本发明的技术实质对以上实施例做任何简单的修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种太阳能电池板自动对正系统，所述太阳能电池板自动对正系统由太阳能电池板、太阳能电池板支架、光电传感器、放大器、压力传感器、单片机、驱动装置以及相应的滚动轴承和联轴器组成。太阳能电池板自动对正系统采用双轴转动来进行对正，并通过光电传感器感应不同方向的光强，然后通过放大器的放大后交由单片机来进行对比，对电机进行正反转运行指令，以使太阳能电池板能始终与太阳光垂直，从而使太阳能电池板保持较高的发电效率。太阳能电池板自动对正系统还设置了压力传感器，能减少风和积雪对太阳能电池板自动对正系统的损坏。

技术研发人员：刘勇;丁涵
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：2017.09.07
技术公布日：2017.11.21