专利名称：太阳方向自动跟踪控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子控制电路与机械传动装置相结合的太阳方向自动 跟踪控制器。
背景技术：
太阳能作为清洁、高效的绿色能源在人们日常生活中的应用已经越来越普 及，如利用太阳能进行发电，以及太阳能路灯、太阳能灶、太阳能热水器等，
但是这些设备都存在一个缺陷它们的太阳能电池板的位置及方向都是固定的， 因此全天中，只有在某一个时间段内太阳可以直射电池板，使其工作效率达到 最高。科学研究发现，如果太阳能电池板能实时的对准太阳的话，太阳能电池 将始终保持最高的工作效率，所得到的能量与现在相比将超过20%以上，具有巨 大的社会价值及经济价值。但是，目前虽有一些相关装置使电池板旋转跟踪太 阳，但是这些装置总存在实时性差，设备复杂，耗费成本高等弊病，无法达到 绿色、节能的根本目的。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种能够实时跟踪太阳，使太阳能装置的效率发 挥到最大的太阳方向自动跟踪控制器。
解决上述技术问题所采取的技术方案为 一种太阳方向自动跟踪控制器， 包括机械部分、电子控制部分和动力装置三个部分，其特征在于，
所述机械部分包括太阳能电池板以及电池板支架，在太阳能电池板上固定 有一片与电池板平行的绝缘板，绝缘板中央焊接的"十"字型遮光板将绝缘板 分成四个面积相同的区域，在每一个区域绝缘板的遮光板处各固定有一块硅光 电池；电池板的背面与动力装置部分连接；
所述电子控制部分包括控制IC及模数转换芯片，模数转换芯片与硅光电池 连接，并连接至控制IC,由继电器、直流电机、继电器串联组成的两条控制支 路并联连接在控制IC上。所述的绝缘板固定于太阳能电池板上端。 所述的绝缘板背面还固定有 一块硅光电池。
所述的控制IC为8051单片机。 所述的模数转换芯片为0809芯片。 实现本用新型技术目的的方案还进一步包括，
所述动力装置部分包括固定于电池板背面的两个轴承，"T"型连接杆，"i " 型连接杆以及直流电机；轴承套装在"T"型连接杆两端头的轴承套内，"T，，型 连接杆的下部插装于空腔支架内固定的两个轴承套内；"T"型连接杆的中部固 定着一个""i "型的连接杆，在"，"型连接杆的中部固定着直流电机，电机 转轴上缠绕着钢绳，钢绳的另一端固定于电池板的上部；"，"型连接杆的下部 固定在底座上，底座上还固定有直流电机，该直流电机的转轴上固定有轮，轮 与地面接触而使底座悬空。
本实用新型通过采用硅光电池电压高低来判断太阳的方向，进而及时对电 池板进行方向调整，使其发挥最大工作效率，该设计结构筒单，投入成本小但 效果明显，保障了能源的充分利用，符合绿色、环保的特征。
图1为本实用新型整体结构示意图一。
图2为本实用新型绝缘板立体图。
图3为本实用新型绝缘板俯视图。
图4为本实用新型整体结构示意图二。
图5为本实用新型的电机与钢绳部分结构示意图。
图6为本实用新型的电机与底座部分结构示意图。
图7为本实用新型电路原理示意图。
在图中，1.电池板，2.绝缘板，3.支架，4. "T，，型连接杆，5.遮光板，6. 硅光电池，7. ""i "型连接杆，8.直流电机，9.直流电机，IO.底座，11.轮，12. 轴7 c， 13.轴承，14.钢绳。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型进行解释说明，但本实施例是对本实 用新型结构的解释而不是对其结构的限制，应理解，在本实用新型技术思路的 范围内，本领域的技术人员可以对本实用新型进行适当的修改或调整。
本实用新型的工作原理是太阳光线遇到不透明的物体，会在不透明物体 的后面产生阴影，本实用新型在遮光板结构下面四个区域分别放置一个硅光电 池，只要该电池板没有垂直太阳光线，十字遮光板结构下面的四个部分就会形 成二到三个阴影区域，四个硅光电池的电压就不同，阴影下的硅光电池电压低， 太阳光线下的硅光电池产生的电压高，与硅光电池连接的模数转换芯片根据硅 光电池的电压不同输出高低电平，通过控制四个继电器的通断，达到控制电机 的转动和转动的方向的目的，使电池板上下或左右转动对准太阳。当太阳垂直 照射电池板时，四个硅光电池均处于阳光直射下，产生电压值相同，电池板静 止不动发挥最大工作效率。
本实用新型包括机械部分、电子控制部分和动力装置三个部分。如图1所 示，机械部分包括太阳能电池板1以及电池板支架3,在太阳能电池板1上端固 定有一片与电池板平行的绝缘板2,绝缘板2中央焊接的两块遮光板5A、 5B将 绝缘板2分成四个面积相同的区域，在每一个区域绝缘板的遮光板交叉处各固 定有一块硅光电池6,如图2、图3所示。同时，在绝缘板背面还固定有一块硅 光电池6E。
所述动力装置部分包括固定于电池板1背面的两个轴承12, "T"型连接杆 4， "i"型连接杆7以及直流电机8、 9。轴承12套装在"T"型连接杆4两端 头的轴承套内，使电池板1可以以轴承12为轴上下转动，如图4所示。支架3为 空腔结构，其圆管空腔内固定有轴承套13，连接杆4的下部插装于轴承套13内。 连接杆4的中部固定着一个"n "型的连接杆7，连接杆7的另一端着地。在连 接杆7的中部固定着直流电机8，电机转轴上缠绕着钢绳14,如图5所示。钢 绳14的另一端固定于电池板1的上部。连接杆7的下部固定在底座IO上，底
6座10上还固定有直流电机9，该直流电机的转轴上固定有轮ll，轮与地面接触 而使底座10悬空，如图6所示。
如附图7为本实用新型电子控制部分电路图。才莫数转换芯片0809与5块硅 光电池连接，并连接至控制IC 8051,控制IC通过光电管控制四个继电器(图 中光电管未示出)。由继电器、直流电机、继电器串联组成的两条控制支路并联 连接在控制IC上，控制IC通过控制四个继电器的通断，控制直流电机的转动 和转动的方向，实现对电池板的调整。
该电路核心部分是控制IC 8051和模数转换芯片0809， 0809将传感器上面 的5个硅光电池传过来的电压转化成数字信号再分别传给控制IC;控制IC判断 这5个电压的大小，根据以下规律驱动相应的电机使太阳能板转动
1、 如果硅光电池6A的电压大于硅光电池6B，说明太阳光线是从硅光电池 6A端射过来的，因此，相应电机工作使该装置往左转动，直到硅光电池6A、 6B 同时处于太阳直射时，两者电压相等，电机停止工作；
2、 如果硅光电池6B的电压大于硅光电池6C,说明太阳光线是从硅光电池 6B端射过来的，因此，相应电机工作使该装置往上转动，直到硅光电池6B、 6C 同时处于太阳直射时，两者电压相等，电机停止工作；
3、 如果硅光电池6C的电压大于硅光电池6D,说明太阳光线是从硅光电池 6C端射过来的，因此，相应电机工作使该装置往右转动，直到硅光电池6C、 6D 同时处于太阳直射时，两者电压相等，电机停止工作；
4、 如果硅光电池6D的电压大于硅光电池6A,说明太阳光线是从硅光电池 6D端射过来的，因此，相应电机工作使该装置往下转动，直到硅光电池6A、 6D 同时处于太阳直射时，两者电压相等，电机停止工作；
5、 跟以上判断相反的结果，装置转动的方向正好相反；
6、 如果背面的硅光电池6E的电压比前面四个的电压都高，说明太阳光线在装置的背面，只要使装置发生转动，直到出现上面的四种情况，再安上面的 四种情况进行调整，直到四个电池电压相同。
本实用新型转动的核心部分是两个直流电机，通过直流电机8转动使连接 于电池板l上部的钢绳拉伸，使电池板以轴承12为轴向上转动，或者是电机反 转，钢绳松开，电池板利用其自身重量向下转动，实现电池板的上下转动。需 要左右转动时，直流电机9转动，带动同轴的轮ll转动，轮ll使底座转动并 带动固定在其上的连接杆7发生转动，由于连接杆7与连接杆4固定连接，因 此，连接杆7可以带动连接杆4在轴承套13内转动，固定在连接杆4上的电池 板1随其转动，实现电池板的左右转动。本实用新型通过判断硅光电池电压高 低来判断太阳的方向，进而对电池板进行方向调整，本实用新型思路筒单，生 产成本小，可广泛应用于太阳能照明、太阳能发电、太阳能灶及太阳能热水器 等相关系列产品，具有良好的经济及社会价值。
权利要求1、一种太阳方向自动跟踪控制器，包括机械部分、电子控制部分和动力装置三个部分，其特征在于，所述机械部分包括太阳能电池板(1)以及电池板支架(3)，在太阳能电池板(1)上固定有一片与电池板(1)平行的绝缘板(2)，绝缘板(2)中央焊接的“十”字型遮光板(5)将绝缘板(2)分成四个面积相同的区域，在每一个区域绝缘板的遮光板(5)处各固定有一块硅光电池(6)；电池板(1)的背面与动力装置部分连接；所述电子控制部分包括控制IC及模数转换芯片，模数转换芯片与硅光电池连接，并连接至控制IC，由继电器、直流电机、继电器串联组成的两条控制支路并联连接在控制IC上。
2、 根据权利要求l所述的太阳方向自动跟踪控制器，其特征在于，绝缘板 (2)固定于太阳能电池板(1)上端。
3、 根据权利要求1或2所述的太阳方向自动跟踪控制器，其特征在于，绝 缘板(2)背面还固定有一块硅光电池(6E)。
4、 根据权利要求l所述的太阳方向自动跟踪控制器，其特征在于，所述的 控制IC为8051单片机。
5、 根据权利要求l所述的太阳方向自动跟踪控制器，其特征在于，所述的 模数转换芯片为0809芯片。
6、 根据权利要求l所述的太阳方向自动跟踪控制器，其特征在于，所迷动 力装置部分包括固定于电池板(1)背面的两个轴承(12)， "T"型连^t矣杆(4)，"1 ，，型连接杆(7)以及直流电机(8、 9);轴承(12)套装在"T"型连接杆 (4)两端头的轴承套内，连接杆(4)的下部插装于空腔支架(3)内固定的两 个轴承套(13)内；连接杆(4)的中部固定着一个"n "型的连接杆(7),在连接杆(7)的中部固定着直流电机(8)，电机转轴上缠绕着钢绳(14)，钢绳 (l4)的另一端固定于电池板(l)的上部；连接杆(7)的下部固定在底座(IO) 上，底座(10)上还固定有直流电机(9),该直流电机的转轴上固定有轮(ll), 轮与地面接触而使底座(10)悬空。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳方向自动跟踪控制器，在其电池板的上部固定一块绝缘板，绝缘板中央焊接的“十”字型遮光板将绝缘板分成四个区域，在遮光板结构下面四个区域分别放置一个硅光电池，只要该电池板没有垂直太阳光线，十字遮光板结构下面的四个部分就会形成二到三个阴影区域，四个硅光电池的电压就不同，与硅光电池连接的模数转换芯片根据硅光电池的电压不同输出高低电平，通过控制电机的转动和转动的方向使电池板上下或左右转动对准太阳。本实用新型通过采用硅光电池电压高低来判断太阳的方向，进而及时对电池板进行方向调整，使其发挥最大工作效率，该设计结构简单，投入成本小但效果明显，保障了能源的充分利用，符合绿色、环保的特征。
文档编号H02K7/10GK201392479SQ20092013555
公开日2010年1月27日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者泷 吴, 星 方, 陈善郁 申请人:深圳市南山区桃源中学