一种太阳能自动追踪装置的制作方法

1.本实用新型涉及光伏应用技术领域，具体为一种太阳能自动追踪装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，新能源越来越重要，在传统能源面临枯竭以及环境污染越来越严重的情况下，新能源的开发越来越重要。而太阳能作为一种源源不断的能量，充分利用太阳能资源是解决该问题的重要途径之一。
3.现有技术中的太阳跟踪装置，大多数主要是通过人手动调节太阳跟踪装置和太阳光之间的角度，其太阳光线大部分时间无法垂直照射在太阳能装备上，开发效率较低，已经无法满足日益激烈的市场竞争；还有少数的太阳能跟踪装置，可以自动对太阳光进行跟踪。在中国专利号为cn106125768a的太阳能自动追踪装置，包括从下至上依次设置的基座、第一调整板、第二调整板以及控制器，所述基座与第一调整板之间设有用于转动第一调整板的第一转动机构，所述第一调整板与第二调整板之间设有用于转动第二调整板的第二转动机构，所述第一调整板转动所绕的轴线与第二调整板转动所绕的轴线不平行，所述第二调整板上表面设有太阳能电板，所述太阳能电板四周设有挡光板，所述太阳能电板与挡光板之间设有光传感器，所述控制器同时与第一转动机构、第二转动机构以及光传感器连接，本专利能够实时跟踪太阳的位置，保证光电转化的效率，使用方便快捷，但是其驱动结构复杂，导致成本较高，并且太阳能板追踪的智能化程度和灵敏度有待提高，同时整个装置高度低，易被植被遮挡，会影响太阳能板接收太阳能的效果。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种太阳能自动追踪装置，首先将光电检测追踪模块与gps定位模块和时间定时模块相结合，搜集的信息经单片机控制模块分析给出响应信号，采用arduino控制由两个舵机组成的二自由度云台转动，使得太阳能板能随着太阳高度角和方位角的变化而智能地进行改变，提高了太阳能板追踪的智能化程度和灵敏度，同时减少了控制结构的复杂程度，进而降低成本，其次底座与支撑平台相连，为整个装置增加了高度，高度高避免植被遮挡，保障太阳能板接收太阳能的效果。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种太阳能自动追踪装置，包括底座、支撑平台、二自由度云台、太阳能板和支撑架，所述底座的顶部连接有所述支撑平台，所述支撑平台的上方安装有所述二自由度云台，所述二自由度云台包括舵机一、连接架一、连接架二和舵机二，所述舵机一的一侧连接有所述连接架一，所述舵机一的另一侧连接有所述连接架二，所述连接架二的下方连接有所述舵机二，所述舵机二固定在所述支撑平台的中部，所述二自由度云台的上方安装有所述太阳能板，所述太阳能板的背部连接有所述支撑架，所述支撑架的中部固定有控制盒，所述控制盒与所述连接架一固定连接；
6.所述支撑平台和所述太阳能板上均安装有光电传感器，所述控制盒的内部安装有光电检测追踪模块，所述光电检测追踪模块的一侧安装有太阳角追踪模块，所述太阳角追
踪模块的一侧安装有单片机控制模块。
7.进一步的，所述底座采用三个矩形脚构成，矩形脚内部空心。
8.进一步的，所述太阳角追踪模块由gps定位模块和时间定时模块组成。
9.进一步的，所述支撑架的形状为x形，所述支撑架与所述太阳能板通过四个螺栓连接。
10.进一步的，所述控制盒的内侧边缘处设置有防水密封垫。
11.本实用新型的有益效果为：
12.1、首先将光电检测追踪模块与gps定位模块和时间定时模块相结合，搜集的信息经单片机控制模块分析给出响应信号，采用arduino控制由两个舵机组成的二自由度云台转动，使得太阳能板能随着太阳高度角和方位角的变化而智能地进行改变，提高了太阳能板追踪的智能化程度和灵敏度，其中二自由度云台保证了太阳能板的光吸收表面在不同的天气状况和不同的光照方位下均能垂直于太阳入射线，效率提高的同时减少了控制结构的复杂程度，进而降低成本；
13.2、其次底座与支撑平台相连，为整个装置增加了高度，高度高避免植被遮挡，保障太阳能板接收太阳能的效果。
附图说明
14.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
15.图1是本实用新型整体结构示意图；
16.图2是本实用新型侧视立体图；
17.图3是本实用新型二自由度云台结构示意图；
18.图4是本实用新型控制盒内部结构示意图；
19.图5是本实用新型太阳能板自动追踪流程图。
20.图中标号：1、底座；2、支撑平台；3、二自由度云台；31、舵机一；32、连接架一；33、连接架二；34、舵机二；4、太阳能板；5、支撑架；6、控制盒；7、光电传感器；8、光电检测追踪模块；9、太阳角追踪模块；10、单片机控制模块；11、gps定位模块；12、时间定时模块。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
22.实施例一
23.如图1-5所示的一种太阳能自动追踪装置，包括底座1、支撑平台2、二自由度云台3、太阳能板4和支撑架5，底座1的顶部连接有支撑平台2，支撑平台2的上方安装有二自由度云台3，二自由度云台3包括舵机一31、连接架一32、连接架二33和舵机二34，舵机一31的一
侧连接有连接架一32，舵机一31的另一侧连接有连接架二33，连接架二33的下方连接有舵机二34，舵机二34固定在支撑平台2的中部，二自由度云台3的上方安装有太阳能板4，太阳能板4的背部连接有支撑架5，支撑架5的中部固定有控制盒6，控制盒6与连接架一32固定连接；
24.支撑平台2和太阳能板4上均安装有光电传感器7，控制盒6的内部安装有光电检测追踪模块8，光电检测追踪模块8的一侧安装有太阳角追踪模块9，太阳角追踪模块9的一侧安装有单片机控制模块10，太阳角追踪模块9由gps定位模块11和时间定时模块12组成，使用时，通过光电传感器7探测太阳光强度与范围，光电检测追踪模块8将其检测光照信息传递给单片机控制模块10，再通过经纬度等gps信息和时间信息计算实时的太阳方位角和高度角，并将其数据传递给单片机控制模块10，单片机控制模块10分析给出响应信号，采用arduino控制由两个舵机组成的二自由度云台3转动，使得太阳能板4能随着太阳高度角和方位角的变化而智能地进行改变，以达到太阳能板4自动追踪的效果，提高了太阳能板4追踪的智能化程度和灵敏度，其中二自由度云台3的水平方向可实现360
°
周转，垂直方向可实现63
°
至297
°
之间的转动，更好地利用太阳能资源，保证了太阳能板4的光吸收表面在不同的天气状况和不同的光照方位下均能垂直于太阳入射线，效率提高的同时减少了控制结构的复杂程度，进而降低成本。
25.实施例二
26.底座1采用三个矩形脚构成，矩形脚内部空心，适当掏空外壁，减少材料使用，降低费用，同时便于同其他外置设备固定连接，底部加厚加宽，确保重心始终位于底座1范围内，保障装置的稳定性，并且底座1与支撑平台2相连，为整个装置增加了高度，高度高避免植被遮挡，保障太阳能板4接收太阳能的效果。
27.实施例三
28.支撑架5的形状为x形，支撑架5与太阳能板4通过四个螺栓连接，保证了支撑架5的稳定性，同时便于安装与拆卸。
29.实施例四
30.控制盒6的内侧边缘处设置有防水密封垫，提高防水性，避免内部电性元件受损。
31.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。