CN101135913A - 太阳能全自动跟踪转盘 - Google Patents
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Abstract
太阳能全自动跟踪转盘。本发明涉及一种半导体光敏元件的电子电路与机械传动装置结合的太阳能全自动跟踪装置。本装置由上下两层组成，在下层的脚架上固定装有底部平台和齿圈；上层的工作平台位于底部平台之上，其转动中心与齿圈的中心线重合，工作平台夹层内装有电机、传动减速装置、蓄电池和电机的电子驱动装置，传动减速装置的末级齿轮与齿圈啮合，电机的电子驱动装置中的一对光敏电阻装在工作平台的表面。发明适宜配置各种太阳能设备，结构得到简化，且工作更平稳，摩擦阻力更小，提高了自动跟踪的灵敏度和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体光敏元件的电子电路与机械传动装置结合的太阳能全自动跟踪装置。
背景技术
太阳能的跟踪技术和应用已经由来已久，长期以来，人类为了获取太阳能已经发明和采取过无数的方法、手段。人们采用了许多自动跟踪太阳的方法，如每天上发条的方法、氟利昂蒸发偏移法等，但真正意义上的太阳能自动跟踪的技术，则是在半导体光敏元件的发明和应用之后才出现的，因为只有半导体的光敏元件才能够把对太阳能和其它光能的感受和变化，转化为线性的电流输出，从而达到控制和驱动跟踪的目的。
在此之前，已经有很多太阳能自动跟踪技术的发明，如太阳能电池的自动跟踪装置、太阳能热水器的自动跟踪装置、自动跟踪太阳能炉、灶等等。但几乎所有的太阳能自动跟踪装置都只具备一种太阳能设备的跟踪功能、只能完成一种太阳能设备的自动跟踪工作；且机械及电路结构复杂，能耗高，成本较高，普通群众无法接受。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能全自动跟踪转盘，它适宜配置和承载各种太阳能设备，且机械及电路结构简单，能耗低，成本较低。
解决本发明的技术问题所采用的方案是：本跟踪转盘由上下两个部分组成，在下层的脚架上固定装有底部平台和齿圈；上层的工作平台位于底部平台之上，其转动中心与齿圈的中心线同轴重合，工作平台夹层内装有电机、传动减速装置、蓄电池和电机的电子驱动装置，传动减速装置的末级齿轮与齿圈啮合，电机的电子驱动装置中的一对光敏电阻装在工作平台的表面或设置在工作平台的外边缘上。
其中，上层的工作平台下部固定有转盘，其下表面加工有滚珠槽；下层的底部平台上表面也有与转盘同直径的滚珠槽，通过滚珠支撑转盘；光敏电阻的轴向相互成90度的夹角。
上述的电子驱动装置的信号放大与驱动输出电路采用TDA7073A集成块，可以简单地输出转换驱动电机的极性，以简化的电路达到电机正反两个方向旋转的目的。
本发明的有益效果是：
①结构简单，容易生产，批量生产的成本和市场价格低廉，容易被广大人民群众所接受；能耗低，采用齿圈固定、工作平台运动的方式可降低能耗，简化传动机构；并且放大与驱动输出电路采用TDA7073A集成块，使电子电路得到极大的简化，成本降低，更容易生产；设置一对光敏电阻使转盘更准确，更精密的对准太阳，可以保证几乎在地球的任何位置、任何季节，都能够准确的对准或面向太阳的方向。
②适应性更广，采用工作平台配置太阳能设备的结构，可以把各家各户已经拥有的太阳能热水器、太阳能炉、灶等装置直接搬上这个转盘，使用户能按需要方便地装上各种设备，使太阳能的吸收效率提高30％～50％，如果再加装上一定面积的太阳能电池板和配套的蓄电池，不仅可以提供自动跟踪转盘自身工作所需要的电能，还可以把多余的电能转换为交流电，升压后反输入到家庭、乃至反输回国家的电网。
③设计合理，上下两部分之间采用同轴的滑动转盘，可以有效的降低上层平台的压力和摩擦力，同时为上部转盘的平稳旋转和稳定的位置，提供了坚实、可靠的基础和保障；并且保证了工作平台上所有的连接线和物体，与转盘内的机械和电路保持一个相对固定的位置和距离关系，避免绞线；上部平台的平面平整光洁、无孔无缝隙，可以防止雨水和其它杂物的下漏。
④符合大力开发绿色环保的清洁能源，减少温室气体的排放，充分利用太阳能这一可再生资源的能源政策。可以极大的促进我国目前正在开展的节能减排运动的效果，是一项可以大力推广的、具体的、绿色能源的技术措施。
附图说明
图1为本装置的结构示意图；
图2为本装置的电子驱动装置电路原理图。
图中各标号依次表示：工作平台1、传动减速装置2、电机3、底部转盘4、底部平台5、滚珠6、齿圈7、上部转盘8、蓄电池9、光敏电阻R3、R4。
具体实施方式
如图1所示，本太阳能全自动跟踪转盘从整体上由上下两层组成，在下层的脚架底部平台5上固定装有底部转盘4和齿圈7。上层的工作平台1下部固定有上部转盘8，其下表面加工有滚珠槽，底部转盘4上表面也有与上部转盘8同直径且同轴的滚珠槽，槽中装入滚珠6，通过滚珠6支撑上部转盘8，上部转盘8的转动中心与齿圈7的中心线同轴，上下两个部分的相对运动，始终保持在同一个圆心的运动轨迹之内，保证了上下层之间位置的稳定关系，这不仅可以最大限度、有效的降低上层平台和承载物的压力、及旋转运动的摩擦力，同时为上部转盘8的平稳旋转提供了坚实、可靠的基础和保障。工作平台1下的夹层内装有电机3、传动减速装置2、蓄电池9和电机的电子驱动装置(图1未画，详见图2)，传动减速装置2的末级齿轮与齿圈7啮合。电机3的电子驱动装置中的一对光敏电阻R3、R4，装在工作平台1的上表面，也可装在上层工作平台1夹层的外露边缘，光敏电阻R3、R4的轴向成90度的夹角，可对90度范围的光线作不间断的检测，保证了平台上的太阳能设备受光面随时精确地对准太阳。
如图2所示，电机的电子驱动装置的信号放大与驱动输出电路采用TDA7073A集成块，1、2脚作为电机M的驱动信号输入极，13、16脚作为电机M驱动电流的输出极，13、16脚简化了正负电流输出极性的转换功能，从而控制电机的正反转动，且该集成块极大地简化了控制和驱动的电路，稳定性好、故障率低，无需调整光敏电阻取样的强弱，R1、R2为偏值电阻，目的是为了在光线差异不大的情况下也能驱动转盘向光强的方向旋转，使转盘更准确，更精密的对准太阳。
Claims (3)
1.一种太阳能全自动跟踪转盘，其特征是：由上下两层组成，在下层的脚架上固定装有底部平台和齿圈；上层的工作平台位于底部平台之上，其转动中心与齿圈的中心线重合，工作平台夹层内装有电机、传动减速装置、蓄电池和电机的电子驱动装置，传动减速装置的末级齿轮与齿圈啮合，电机的电子驱动装置中的一对光敏电阻装在工作平台的表面。
2.按权利要求1所述的太阳能全自动跟踪转盘，其特征是：工作平台下部固定有转盘，底部平台上表面和转盘下表面有同直径的滚珠槽，底部平台通过滚珠支撑转盘；光敏电阻的轴向相互成90度的夹角。
3.根据权利要求1和2所述的太阳能全自动跟踪转盘，其特征是：电机的电子驱动装置的信号放大与驱动输出电路采用TDA7073A集成块。
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