CN101159420A - 光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置 - Google Patents

光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置，设有光伏板、蓄电池、电机，光伏板至少为四组：光伏板组A、B、C、D，每组由至少一块光伏板组成，光伏板组设置在一个面板上，在面板背后设有一个控制面板水平和垂直旋转的电机及其司服系统；光伏板组A、B串连，C、D串连，它们都并连在给蓄电池E充电的电路中；在光伏板组A、B中间和C、D中间的连接点a和b之间，串连着由继电器J控制的常开开关和电机A，继电器J与光伏板组A、B和C、D并连在蓄电池两端，在光伏板组A、B与C、D之间，A、C和B、D之间分别设有一块遮光板。本发明适用于太阳能装置的跟踪控制，具有结构精巧，控制灵活，能大大提高效率的特点。

Description

光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置
技术领域
本发明属于一种利用太阳能的自动跟踪装置，该装置能自动跟踪太阳转动，始终使光电化学光伏板与太阳光线保持垂直，最大效能地利用太阳能的一种跟踪装置。
背景技术
目前，随着经济的发展能源紧缺的问题日益严重，利用太阳能显得日趋重要。太阳能的利用中，一个很重要的技术问题是如何能更充分地利用阳光照射的能量，获得更多的能量。现在使用的太阳能装置，特别是一些中小型实用装置，大多是将阳光接受板固定一个角度，不能随着太阳的转动而改变受光面板的角度，所以在正对太阳的时间段，受光强，吸收太阳能多，在与太阳光线的角度大的时间段，受光弱，吸收太阳能少。一些较为大型和相对复杂的太阳能装置，也装有一些跟踪装置，但是，它们大都比较复杂，制作和运行成本很高，因而不能广泛普遍地应用。因此，需要提出一种结构简单，制作和运行成本低，使用维护方便灵活的跟踪装置，提高太阳能的利用效率，并使太阳能的利用更为广泛，更为高效。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置，该跟踪装置结构简单，制作和运行成本低，安装使用方便，大大提高了利用太阳能的效率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置，设有光伏板、蓄电池、电机，其特征在于：所述光伏板至少为四组：光伏板组A、B、C、D，每组由至少一块光伏板组成，所述光伏板组全部设置在一个面板上，在该面板背后设有一个控制面板水平旋转的电机A及其司服系统A，该司服系统A的电机A固定在支架上；所述光伏板组A、B串连，光伏板组C、D串连，并且串连的光伏板组A、B和串连的光伏板组C、D并连在给蓄电池E充电的电路中，在蓄电池的正极反相串连一个二极管D；在光伏板组A、B中间的连接点a和光伏板组C、D中间的连接点b之间，串连着由继电器J控制的常开开关和所述电机A，该继电器J与串连的光伏板组A、B和C、D并连在蓄电池正负两端，继电器J无电时常开开关为常开状态，即电机A与蓄电池连通；继电器J有电时，常开开关为关闭状态，即电机与连接电a、b连通；电机A与蓄电池正极端或负极端之间设有一个常闭开关K，即常态为连通状态；当光伏板组A、B和C、D产生电流时，继电器J也有电流，将常开开关吸合，电机A在光伏板组中间连接点a、b之间的电流控制转动；当光伏板组中无电流产生时，继电器J也无电流，所述常开开关断开，电机A通过常闭开关K由蓄电池供电转动；在所述面板的正面光伏板组A、B与C、D之间纵向设有一块遮光板，在所述司服系统A上设有一个卡销。
本发明的进一步完善和实施的补充方案是：
在所述光伏板组A、C和B、D之间还设置一个横向遮光板，在所述面板的背面还设有一个控制面板上下旋转的电机B及其司服系统B，该司服系统B的电机B固定司服系统A上；电机B连接在光伏板组A、C之间的连接点c和光伏板组B、D之间的连接点d之间。
所述电机A的司服系统A的设置结构为控制电机朝连接点a、b中电压高或电流强的一点方向转动。
所述电机B的司服系统B的设置结构为控制电机B朝连接点c、d中电压高或电流强的一点方向转动。
在所述面板的正面，还可以设有光伏组E、F、G、H，在光伏板组E、G和F、H之间设有一横向遮光板，在所述面板的背面同时设有一个控制面板上下旋转的电机B及其司服系统B，该司服系统B的电机B固定司服系统A上；电机B连接在光伏板组E、G之间的连接点e和光伏板组F、H之间的连接点f之间。
所述电机B的司服系统B的设置结构为控制电机B朝连接点e、f中电压高或电流强的一点方向转动。
上面所述的司服系统A也可以固定在司服系统B上。
为了实现横向遮光板的遮光控制与电路的联接关系统一，可以把纵横光伏板中的光伏板基本单元进行调整，使得纵横光伏板的遮光效果不会相互影响。
本发明由于在两组串连的光伏板中间设置了遮光板，当俗称的太阳转动，实际是地球转动后，面板不再垂直对着太阳时，这样就会在遮光板一侧的光伏板上产生阴影，阴影遮盖的一侧光伏板的电流就会减弱，电压降低，于是两侧电路中的电压就会产生压差，连接电机的电路中就会产生电流，使电机开始转动。电机的司服系统可以使电机的转动带动面板转向太阳移动的方向；当面板转到正对太阳时，遮光板两侧均无阴影，连接电机的电路中电流消失，电机停止转动，从而使面板始终正对着太阳，与太阳光线保持垂直。设置纵向和横向两块遮光板和两套电机及司服系统，就可以使面板在水平和垂直两个平面上旋转，使面板更准确地对准太阳。当黑夜来临，光伏板上不再产生电流和电压时，继电器J释放常开开关，电机在蓄电池的作用下开始转动，其司服系统使面板向太阳第二天升起的东方转动，当转到正东方时，电机司服系统的卡销打开常闭开关K，使电机连接电池的电路断开，电机停止转动。第二天太阳升起，光伏板组中产生电流，继电器J控制常开开关，使电机在光伏板组中间连接点电路的控制下开始跟随太阳转动，同时卡销释放开常闭开关。如此循环往复。
本发明具有结构简单巧妙，合理适用，跟踪精确，制作和运行成本低，利用太阳能效率高的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明实施例1的面板结构示意图；
图3是本发明的实施例2的面板结构示意图；
图4是本发明的电机A的电路示意图；
图5是本发明的电机B的电路示意图；
图6是本发明的实施例2的电机B的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：实施例1：参见附图1、2、4、5，光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置，设有光伏板、蓄电池、电机，其特征在于：所述光伏板为四组：光伏板组A、B、C、D 1.1、1.2、1.3、1.4，每组由一块光伏板组成，所述光伏板组全部设置在一个面板1上，在该面板背后设有一个控制面板水平旋转的电机A3.2及其司服系统A 4.2，该司服系统A的电机A固定在支架6上；所述光伏板组A、B串连，光伏板组C、D串连，并且串连的光伏板组A、B和串连的光伏板组C、D并连在给蓄电池E 5充电的电路中，在蓄电池的正极反相串连一个二极管D；在光伏板组A、B中间的连接点a和光伏板组C、D中间的连接点b之间，串连着由继电器J控制的常开开关8和所述电机A，该继电器J与串连的光伏板组A、B和C、D并连在蓄电池正负两端，继电器J无电时常开开关为常开状态，即电机A与蓄电池连通，继电器J有电时，常开开关为关闭状态，即电机与连接电a、b连通；电机A与蓄电池正极端或负极端之间设有一个常闭开关K，即常态为连通状态；当光伏板组A、B和C、D产生电流时，继电器J也有电流，将常开开关吸合，电机A在光伏板组中间连接点a、b之间的电流控制转动；当光伏板组中无电流产生时，继电器J也无电流，所述常开开关断开，电机A通过常闭开关K由蓄电池供电转动；在所述面板1的正面光伏板组A、B与C、D之间纵向设有一块遮光板2.1，在所述司服系统A上设有一个卡销7。所述光伏板组A、C和B、D之间还设有一个横向遮光板2.2，在所述面板的背面还设有一个控制面板上下旋转的电机B 3.1及其司服系统B 4.1，该司服系统B的电机B固定在支架6上；电机B连接在光伏板组A、C之间的连接点c和光伏板组B、D之间的连接点d之间。所述电机A的司服系统A的设置结构为控制电机朝连接点a、b中电压高或电流强的一点方向转动。所述电机B的司服系统B的设置结构为控制电机B朝连接点c、d中电压高或电流强的一点方向转动。
实施例2：参见附图3、4、6，光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置，在所述面板1.0的正面，还设有光伏组E、F、G、H 1.10、1.20、1.30、1.40，在光伏板组E、G和F、H之间设有一横向遮光板2.20，在所述面板的背面还设有一个控制面板上下旋转的电机B及其司服系统B，该司服系统B的电机B固定在支架6.0上；电机B连接在光伏板组E、G之间的连接点e和光伏板组F、H之间的连接点f之间。所述电机B的司服系统B的设置结构为控制电机B朝连接点e、f中电压高或电流强的一点方向转动。其他结构与实施例1相同。
上述实施例经实际试用和测试，效果非常好，并得到以下测试结果：
时间  面板与太阳光线夹角 蓄电池充电电流   平均功率 本发明实施例比固定型效能提高率
固定型 本发明实施例 固定型  本发明实施例 固定型 本发明实施例
7:20  20度 90度 10mA  70mA 26.6W 48.1W 80.8％
7:45  25度 90度 100mA  320mA
8:30  30度 90度 350mA  650MA
9:40  50度 90度 720mA  870mA
11:00  60度 90度 800mA  910mA
12:30  90度 90度 830mA  950mA

Claims (6)

1.一种光伏板太阳能遮光板式自动跟踪装置，设有光伏板、蓄电池、电机，其特征在于：所述光伏板至少为四组：光伏板组A、B、C、D(1.1、1.2、1.3、1.4)，每组由至少一块光伏板组成，所述光伏板组全部设置在一个面板(1)上，在该面板背后设有一个控制面板水平旋转的电机A(3.2)及其司服系统A(4.2)，该司服系统A的电机A固定在支架(6)上；所述光伏板组A、B串连，光伏板组C、D串连，并且串连的光伏板组A、B和串连的光伏板组C、D并连在给蓄电池E(5)充电的电路中，在蓄电池的正极反相串连一个二极管D；在光伏板组A、B中间的连接点a和光伏板组C、D中间的连接点b之间，串连着由继电器J控制的常开开关(8)和所述电机A，该继电器J与串连的光伏板组A、B和C、D并连在蓄电池正负两端，继电器J无电时常开开关为常开状态，即电机A与蓄电池连通，继电器J有电时，常开开关为关闭状态，即电机与连接电a、b连通；电机A与蓄电池正极端或负极端之间设有一个常闭开关K，即常态为连通状态；当光伏板组A、B和C、D产生电流时，继电器J也有电流，将常开开关吸合，电机A在光伏板组中间连接点a、b之间的电流控制转动；当光伏板组中无电流产生时，继电器J也无电流，所述常开开关断开，电机A通过常闭开关K由蓄电池供电转动；在所述面板(1)的正面光伏板组A、B与C、D之间纵向设有一块遮光板(2.1)；在所述司服系统A上设有一个卡销(7)。
2.根据权利要求1所述的跟踪装置，其特征在于：在所述光伏板组A、C和B、D之间还设有一个横向遮光板(2.2)，在所述面板的背面还设有一个控制面板上下旋转的电机B(3.1)及其司服系统B(4.1)，该司服系统B的电机B固定在司服系统A上；电机B连接在光伏板组A、C之间的连接点c和光伏板组B、D之间的连接点d之间。
3.根据权利要求1所述的跟踪装置，其特征在于：所述电机A的司服系统A的设置结构为控制电机朝连接点a、b中电压高的一点方向转动。
4.根据权利要求2所述的跟踪装置，其特征在于：所述电机B的司服系统B的设置结构为控制电机B朝连接点c、d中电压高的一点方向转动。
5.根据权利要求1所述的跟踪装置，其特征在于：在所述面板(1.0)的正面，还设有光伏组E、F、G、H(1.10、1.20、1.30、1.40)，在光伏板组E、G和F、H之间设有一横向遮光板(2.20)，在所述面板的背面还设有一个控制面板上下旋转的电机B及其司服系统B，该司服系统B的电机B固定在司服系统A上；电机B连接在光伏板组E、G之间的连接点e和光伏板组F、H之间的连接点f之间。
6.根据权利要求5所述的跟踪装置，其特征在于：所述电机B的司服系统B的设置结构为控制电机B朝连接点e、f中电压高的一点方向转动。
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