CN108362017A - 一种太阳能板自动调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能板自动调节方法，其特征在于：所述太阳能板自动调节方法适用于一种太阳能板自动调节装置，所述太阳能板自动调节装置包括第一马达、转动杆、第一平台、指南装置、第二马达、摆动杆、第二平台、光电检测装置和太阳能板。由于太阳光在一天的不同时间始终发生变化，因此设置上述太阳能板自动控制装置可以最大限度地利用太阳光，充分利用太阳能发电。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能板自动调节方法，尤其涉及一种可根据太阳光的角度进行自动调节的方法。
背景技术
随着时代的不断进步，能源消耗量越来越大，随着能源越来越紧张，如何能有效利用各种清洁能源，已经越来越被人们所重视，传统的太阳能板具有成本低，安装方便的特点，但是由于一天的时间内太阳光线方向的不断变化，因此太阳能板很难每个时刻对准太阳的方向，因此发电效率往往非常有限。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够自动调整角度的太阳能板自动调节装置。
本发明的内容如下：
一种太阳能板自动调节方法，所述太阳能板自动调节方法适用于一种太阳能板自动调节装置，所述太阳能板自动调节装置包括第一马达、转动杆、第一平台、指南装置、第二马达、摆动杆、第二平台、光电检测装置和太阳能板；所述指南装置包括指南针、支架、从动杆、导线、外壳、导电片；当太阳能板自动调节装置被安放在地面上时，接通开关，电源为控制单元、第一马达和指南装置通电；当指南装置上的两个导电片之间的连线不指向南北方向时，控制单元控制第一马达启动并是转动杆转动；转动杆带动第一平台和指南装置绕转动杆的轴线转动；指南装置上的导线、外壳、外壳上的导电片随指南装置转动；由于指南针受到地球磁场的作用始终指向南北方向而不随指南装置转动，因此支架和从动杆都被指南针控制而不随指南装置转动，而从动杆与指南针一起始终保持指向南北方向；因此当指南装置带动外壳内部的导电片转动到与从动杆接触时，外壳上的两个导线通过两个导电片和从动杆导通，此时指南装置向控制单元输出信号，控制单元控制第一马达停止转动；此时，指南装置上的指南针、从动杆、两个导电片之间的连线、两个导线之间的连线均指向南北方向，而第一马达停止转动，第一平台的两端也指向南北方向；由于第二马达、摆动杆、第二平台、光电检测装置和太阳能板随第一平台一起转动，当第一平台的两端指向南北方向时，第二马达、摆动杆、第二平台、光电检测装置和太阳能板指向东西方向。
所述转动杆与第一马达连接，且可被第一马达驱动，使转动杆绕转动杆的轴线转动；第一平台与转动杆连接，当转动杆被驱动而绕其自身轴线转动时，第一平台随转动杆绕转动杆的轴线转动；指南装置和第二马达设置在第一平台上，并可随第一平台绕转动杆的轴线转动；第二马达与摆动杆连接，第二马达可驱动摆动杆摆动；第二平台与摆动杆连接，并可随摆动杆一起摆动；光电检测装置和太阳能板均设置在第二平台上，并可随第二平台一起摆动；同时，当第一马达驱动转动杆转动时，第一平台、指南装置、第二马达、摆动杆、第二平台、光电检测装置、太阳能板均随转动杆转动。
指南装置优选地设置在第一平台的中央位置，指南装置的中心处于转动杆的轴线上。
所述外壳设置为中空的球形，其内设置有液体，液体可为指南针提供悬浮力使指南针悬浮在液体上；从动杆通过支架与指南针连接，且从动杆的两端的指向与指南针的南北极的指向相同；在静止状态下，从动杆和指南针都悬浮在外壳内部，且指南针不与外壳的内部接触，而从动杆可与外壳的内壁接触；外壳内壁上还对称地设置有两个导电片，导电片从球形的外壳的上顶端延伸到下顶端；两个导线分别与两个导电片连接；且从动杆、导电片和导线均由导电材料制成。
当指南装置随转动杆和第一平台转动时，导线、导电片和外壳均随转动杆和第一平台一起转动；而指南针带动支架和从动杆，由于受到地球磁场的作用而始终指向南北方向。
还包括控制单元，所述控制单元分别与电源、开关、第一马达和指南装置连接。
光电检测装置包括有立杆、光电片和台面；立杆垂直于台面并从台面向外伸出；光电片对称地设置在立杆的两端，并与立杆相隔一段距离；控制电路分别与第二马达、开关和光电传感器连接；光电传感器与光电片连接。
当光电检测装置指向东西方向时，两个光电片之间的连线指向东西方向且分别位于立杆的两侧；当光线照射到立杆上时，在立杆的背面会形成一个影子区域，当处于立杆背面的光电片位于该影子区域内时，光电片无法产生光电效应，而控制电路接收不到来自光电传感器的信号，控制电路控制第二马达使摆动杆摆动；摆动杆的摆动带动第二平台、光电检测装置和太阳能板一起摆动，从而调整光电检测装置、太阳能板与太阳光之间的角度；当光电检测装置上的立杆相对于太阳光的角度调整后，光电片位于立杆的影子区域以外，此事光电传感器向控制电路输出信号，控制电路控制第二马达停止，从而使摆动杆停止摆动；此时太阳能板的正面始终正对太阳光并与太阳光相垂直。
本发明的有益效果是：由于太阳光在一天的不同时间始终发生变化，因此设置上述太阳能板自动控制装置可以最大限度地利用太阳光，充分利用太阳能发电。
附图说明
图1为本发明中太阳能板自动调节装置的结构示意图；
图2为本发明中指南装置的控制方法示意图；
图3为本发明中指南装置的结构示意图；
图4为本发明中光电检测装置的结构示意图；
图5为本发明中光电检测装置的控制方法示意图。
具体实施方式
下面根据附图说明实施方式。
如图1所示，本发明中的太阳能板自动调节装置包括第一马达1、转动杆2、第一平台3、指南装置4、第二马达5、摆动杆6、第二平台7、光电检测装置8和太阳能板9。转动杆2与第一马达1连接，且可被第一马达1驱动，使转动杆2绕转动杆2的轴线转动。第一平台3与转动杆2连接，当转动杆2被驱动而绕其自身轴线转动时，第一平台3随转动杆2绕转动杆的轴线转动。指南装置4和第二马达5设置在第一平台3上，并可随第一平台3绕转动杆的轴线转动。第二马达5与摆动杆6连接，第二马达5可驱动摆动杆6沿图1所示的箭头方向而左右摆动。第二平台7与摆动杆6连接，并可随摆动杆6一起摆动。光电检测装置8和太阳能板9均设置在第二平台7上，并可随第二平台7一起摆动。同时，当第一马达1驱动转动杆2转动时，第一平台3、指南装置4、第二马达5、摆动杆6、第二平台7、光电检测装置8、太阳能板9均随转动杆2转动。
当第一平台3绕转动杆的轴线转动时，为尽量减少指南装置4受到离心力的影响，指南装置4优选地设置在第一平台3的中央位置，指南装置4的中心处于转动杆的轴线上。
如图3所示，指南装置4包括指南针4a、支架4b、从动杆4c、导线4d、外壳4e、导电片4f。外壳4e设置为中空的球形，其内设置有液体，液体可为指南针4a提供悬浮力使指南针4a悬浮在液体上；从动杆4c通过支架4b与指南针4a连接，且从动杆4c的两端的指向与指南针4a的南北极的指向相同（如图3所示）；在静止状态下，从动杆4c和指南针4a都悬浮在外壳4e内部，且指南针4a不与外壳4e的内部接触，而从动杆4c可与外壳4e的内壁接触。外壳4e内壁上还对称地设置有两个导电片4f，导电片4f从球形的外壳4e的上顶端延伸到下顶端。两个导线4d分别与两个导电片4f连接。且从动杆4c、导电片4f和导线4d均由导电材料制成。
当指南装置4随转动杆2和第一平台3转动时，导线4d、导电片4f和外壳4e均随转动杆2和第一平台3一起转动；而指南针4a带动支架4b和从动杆4c，由于受到地球磁场的作用而始终指向南北方向。
当太阳能板自动调节装置被安放在倾斜的地面或者任何不平整的、不与水平面平行的地面上时，指南装置采用上述结构，球形的外壳4e以及其内的液体可以根据地面的情况而调整指南针4a的位置，而由于导电片4f从球形的外壳4e的上顶端延伸到下顶端可以确保指南针4a在任何情况下，因此从动杆4c都能有效地与导电片4f接触并导通。
如图3所示，控制单元40分别与电源41、开关42、第一马达1和指南装置4连接。
当太阳能板自动调节装置被安放在地面11上时，接通开关42，电源41为控制单元40、第一马达1和指南装置4通电。当指南装置4上的两个导电片4f之间的连线不指向南北方向时，控制单元40控制第一马达1启动并是转动杆2转动；转动杆2带动第一平台3和指南装置4绕转动杆的轴线转动；指南装置4上的导线4d、外壳4e、外壳4e上的导电片4f随指南装置4转动；由于指南针4a受到地球磁场的作用始终指向南北方向而不随指南装置4转动，因此支架4b和从动杆4c都被指南针4a控制而不随指南装置4转动，而从动杆4c与指南针4a一起始终保持指向南北方向。因此当指南装置4带动外壳4e内部的导电片4f转动到与从动杆4c接触时（此时两个导电片4f之间的连线指向南北方向），外壳4e上的两个导线4d通过两个导电片4f和从动杆4c导通，此时指南装置4向控制单元40输出信号，控制单元40控制第一马达1停止转动。此时，指南装置上的指南针4a、从动杆4c、两个导电片4f之间的连线、两个导线4d之间的连线均指向南北方向，而第一马达1停止转动，第一平台3的两端也指向南北方向。由于第二马达5、摆动杆6、第二平台7、光电检测装置8和太阳能板9随第一平台3一起转动，当第一平台3的两端指向南北方向时，第二马达5、摆动杆6、第二平台7、光电检测装置8和太阳能板9指向东西方向，如图1所示。
如图4、5所示，光电检测装置8包括有立杆8a、光电片8b和台面8d。立杆8a垂直于台面8d并从台面8d向外伸出。光电片8b对称地设置在立杆8a的两端，并与立杆8a相隔一段距离。控制电路80分别与第二马达5、开关83和光电传感器81连接。光电传感器81与光电片8b连接。
当光电检测装置8指向东西方向时，两个光电片8b之间的连线指向东西方向且分别位于立杆8a的两侧。当光线沿图4所示X1方向照射到立杆8a上时，在立杆8a的背面会形成一个影子区域，当处于立杆8a背面的光电片8b位于该影子区域内时，光电片8b无法产生光电效应，而控制电路80接收不到来自光电传感器81的信号，控制电路80控制第二马达5使摆动杆6摆动（沿图1所示箭头方向摆动）。摆动杆6的摆动带动第二平台7、光电检测装置8和太阳能板9一起摆动，从而调整光电检测装置8、太阳能板9与太阳光之间的角度；当光电检测装置8上的立杆8a相对于太阳光的角度调整后，光电片8b位于立杆8a的影子区域以外，此事光电传感器81向控制电路80输出信号，控制电路80控制第二马达5停止，从而使摆动杆6停止摆动。此时太阳能板9的正面始终正对太阳光并与太阳光相垂直，这样确保了太阳能板能够充分利用太阳光，以最大限度地产生光电效应。
由于太阳光在一天的不同时间始终发生变化，因此设置上述太阳能板自动控制装置可以最大限度地利用太阳光，充分利用太阳能发电。
上述实施例仅是用来说明解释本发明的用途，而并非是对本发明的限制，本技术领域的技术人员，在本发明的实质范围内，做出各种变化或替代，也应属于本发明的保护范畴。
Claims (8)
1.一种太阳能板自动调节方法，其特征在于：所述太阳能板自动调节方法适用于一种太阳能板自动调节装置，太阳能板自动调节装置包括第一马达、转动杆、第一平台、指南装置、第二马达、摆动杆、第二平台、光电检测装置和太阳能板；所述指南装置包括指南针、支架、从动杆、导线、外壳、导电片；当太阳能板自动调节装置被安放在地面上时，接通开关，电源为控制单元、第一马达和指南装置通电；当指南装置上的两个导电片之间的连线不指向南北方向时，控制单元控制第一马达启动并是转动杆转动；转动杆带动第一平台和指南装置绕转动杆的轴线转动；指南装置上的导线、外壳、外壳上的导电片随指南装置转动；由于指南针受到地球磁场的作用始终指向南北方向而不随指南装置转动，因此支架和从动杆都被指南针控制而不随指南装置转动，而从动杆与指南针一起始终保持指向南北方向；因此当指南装置带动外壳内部的导电片转动到与从动杆接触时，外壳上的两个导线通过两个导电片和从动杆导通，此时指南装置向控制单元输出信号，控制单元控制第一马达停止转动；此时，指南装置上的指南针、从动杆、两个导电片之间的连线、两个导线之间的连线均指向南北方向，而第一马达停止转动，第一平台的两端也指向南北方向；由于第二马达、摆动杆、第二平台、光电检测装置和太阳能板随第一平台一起转动，当第一平台的两端指向南北方向时，第二马达、摆动杆、第二平台、光电检测装置和太阳能板指向东西方向。
2.如权利要求1所述的一种太阳能板自动调节方法，其特征在于：所述转动杆与第一马达连接，且可被第一马达驱动，使转动杆绕转动杆的轴线转动；第一平台与转动杆连接，当转动杆被驱动而绕其自身轴线转动时，第一平台随转动杆绕转动杆的轴线转动；指南装置和第二马达设置在第一平台上，并可随第一平台绕转动杆的轴线转动；第二马达与摆动杆连接，第二马达可驱动摆动杆摆动；第二平台与摆动杆连接，并可随摆动杆一起摆动；光电检测装置和太阳能板均设置在第二平台上，并可随第二平台一起摆动；同时，当第一马达驱动转动杆转动时，第一平台、指南装置、第二马达、摆动杆、第二平台、光电检测装置、太阳能板均随转动杆转动。
3.如权利要求2所述的一种太阳能板自动调节方法，其特征在于：指南装置优选地设置在第一平台的中央位置，指南装置的中心处于转动杆的轴线上。
4.如权利要求1所述的一种太阳能板自动调节方法，其特征在于：所述外壳设置为中空的球形，其内设置有液体，液体可为指南针提供悬浮力使指南针悬浮在液体上；从动杆通过支架与指南针连接，且从动杆的两端的指向与指南针的南北极的指向相同；在静止状态下，从动杆和指南针都悬浮在外壳内部，且指南针不与外壳的内部接触，而从动杆可与外壳的内壁接触；外壳内壁上还对称地设置有两个导电片，导电片从球形的外壳的上顶端延伸到下顶端；两个导线分别与两个导电片连接；且从动杆、导电片和导线均由导电材料制成。
5.如权利要求4所述的一种太阳能板自动调节方法，其特征在于：当指南装置随转动杆和第一平台转动时，导线、导电片和外壳均随转动杆和第一平台一起转动；而指南针带动支架和从动杆，由于受到地球磁场的作用而始终指向南北方向。
6.如权利要求5所述的一种太阳能板自动调节方法，其特征在于：还包括控制单元，所述控制单元分别与电源、开关、第一马达和指南装置连接。
7.如权利要求1-6所述的任意一种太阳能板自动调节方法，其特征在于：光电检测装置包括有立杆、光电片和台面；立杆垂直于台面并从台面向外伸出；光电片对称地设置在立杆的两端，并与立杆相隔一段距离；控制电路分别与第二马达、开关和光电传感器连接；光电传感器与光电片连接。
8.如权利要求7所述的一种太阳能板自动调节方法，其特征在于：当光电检测装置指向东西方向时，两个光电片之间的连线指向东西方向且分别位于立杆的两侧；当光线照射到立杆上时，在立杆的背面会形成一个影子区域，当处于立杆背面的光电片位于该影子区域内时，光电片无法产生光电效应，而控制电路接收不到来自光电传感器的信号，控制电路控制第二马达使摆动杆摆动；摆动杆的摆动带动第二平台、光电检测装置和太阳能板一起摆动，从而调整光电检测装置、太阳能板与太阳光之间的角度；当光电检测装置上的立杆相对于太阳光的角度调整后，光电片位于立杆的影子区域以外，此事光电传感器向控制电路输出信号，控制电路控制第二马达停止，从而使摆动杆停止摆动；此时太阳能板的正面始终正对太阳光并与太阳光相垂直。
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