CN205318234U - 一种太阳能电池板自动跟踪装置 - Google Patents
一种太阳能电池板自动跟踪装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205318234U CN205318234U CN201620054644.3U CN201620054644U CN205318234U CN 205318234 U CN205318234 U CN 205318234U CN 201620054644 U CN201620054644 U CN 201620054644U CN 205318234 U CN205318234 U CN 205318234U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- solar panel
- controller
- photoelectric sensor
- solar cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种太阳能电池板自动跟踪装置，T型支架的中部安装有第一步进电机，第一步进电机的输出轴上安装有凸轮，凸轮的上端安装有第一万向铰链，第一万向铰链上活动安装有连杆，连杆的末端活动安装有第二万向铰链；T型支架的顶部活动安装有太阳能电池板，太阳能电池板的表面安装有光电传感器，太阳电池板的底部还与第二万向铰链相连接；底座的外部安装有控制器，控制器的信号输入端与光电传感器相连接，控制器的信号输出端与第一步进电机和第二步进电机的控制端相连接。该太阳能电池板自动跟踪装置能自动的检测判断昼夜以及阴晴天，提高了追踪的精度。可以直接从电池板上获得电能，无需另外输入电能，降低了系统的运行成本。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能发电设备技术领域，尤其涉及一种太阳能电池板自动跟踪装置。
背景技术
当今，煤，石油，天然气等常规矿产能源，储量越来越少，世界各大经济体都面临能源危机。按照目前的开采和使用速度，己探明的矿产能源仅够人类再利用几十年，可以说，己经是处在日益枯竭的形势之下。
为了能够获得更多的资源，在石油储量丰富的地区，一直以来冲突不断，而且有外部势力的干预。为了得到能源，保证经济这架大车的正常运转，不惜以战争为手段，以人民的生命为代价。中国，作为世界上最大的发展中国家，对石油的依赖程度很高。以2010年为例：海关总署公布的数据显示，2010年全年我国进口原油2.39亿吨，去年全年原油产量2亿吨，对外依存度逼近55％。我国已经进入能源预警阶段。根据国家能源局的报告，到2010年中国已成为世界第一大能源消费国。其中，电力消费从2005年的2.5亿千瓦时增加到2010年的4.2亿千瓦时，年均增长11.1％；煤炭消费量从2005年的23.18亿吨增加到2010年的32亿吨，年均增长6.8％；石油消费从3.25亿吨增加到4.28亿吨，年均增长5.7％；天然气消费从468亿立方米增加到1090亿立方米，年均增长18.5％；非石化能源消费从1.6亿吨标准煤增加到2.6亿吨标准煤，年均增长10.1％。“十二五”期间我困能源消费总量将增加8亿至1亿吨标准煤，年均增长4.8％至5.5％，到2015年能源消费总量达41亿至42.5亿吨标准煤。从以上的数据，很容易看出，完全依靠煤炭！石油等常规能源，是无法满足未来社会经济发展对于能源需求的。
另外一个方面，矿产能源在使用中产生的二氧化碳会造成温室效应；其它的废渣废气对环境造成了无法挽回的损失。即使是这些能源本身泄漏都会对环境造成危害，如石油管道损坏造成的石油泄漏。
基于以上两个方而的原因，人类正在寻找更适合的能源。希望能够逐步取代常规的矿产能源。在填补现有能源不足的同时，也为保护环境做积极的改善。目前所开发和利用的新能源主要有核能、风能、太阳能、潮汐能等。其中，风能、太阳能、潮汐能都是利用自然界原本的能力，主要是一个转换利用的过程。而核能的利用则是一把双刃剑，在高效的同时，人类也为它的使用付出了沉重的代价，切尔诺贝利核电站爆炸，日本福岛电站泄漏，这些情景都依然清晰。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的现有矿产能源短缺，无法满足人类使用，核能、风能、太阳能、潮汐能使用环境受到很大限制，并且使用过程中存在危险的问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的太阳能电池板自动跟踪装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
该太阳能电池板自动跟踪装置包括：底座、第二步进电机、涡轮蜗杆、凸轮、第一万向铰链、连杆、第二万向铰链、T型支架、第一步进电机、太阳能电池板、光电传感器、控制器；
底座的上端安装有T型支架，T型支架的下端安装有涡轮蜗杆，涡轮蜗杆与第二步进电机的输出轴相连接，第二步进电机固定在底座上；T型支架的中部安装有第一步进电机，第一步进电机的输出轴上安装有凸轮，凸轮的上端安装有第一万向铰链，第一万向铰链上活动安装有连杆，连杆的末端活动安装有第二万向铰链；T型支架的顶部活动安装有太阳能电池板，太阳能电池板的表面安装有光电传感器，太阳电池板的底部还与第二万向铰链相连接；底座的外部安装有控制器，控制器的信号输入端与光电传感器相连接，控制器的信号输出端与第一步进电机和第二步进电机的控制端相连接。
本实用新型还可以采用如下技术措施：
所述的涡轮蜗杆包括相互啮合的主动轴承和从动轴承，主动轴承和从动轴承之间的交错角设置为90°。
所述的控制器内安装有单片机，单片机上安装有光电检测电路和时钟电路，单片机通过光电检测电路与光电传感器相连接，单片机通过时钟电路与设置在控制器外部的LED显示器相连接。
所述的光电传感器上安装有光敏二极管。
本实用新型具有的优点和积极效果是：该太阳能电池板自动跟踪装置能自动的检测判断昼夜以及阴晴天。当检测到黑夜时会启用中断服务程序，进入等待状态；检测到晴天时会启用光电检测追踪模式进行追踪；检测到晴天就会进入太阳角度追踪模式。即使在天气变化比较复杂的情况下，也能正常的运行，提高了追踪的精度。也可以直接从电池板上获得电能，无需另外输入电能，降低了系统的运行成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的太阳能电池板自动跟踪装置的结构示意图；
图中：1、底座；2、第二步进电机；3、涡轮蜗杆；4、凸轮；5、第一万向铰链；6、连杆；7、第二万向铰链；8、T型支架；9、第一步进电机；10、太阳能电池板；11、光电传感器；12、控制器。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1所示：该太阳能电池板自动跟踪装置包括：底座1、第二步进电机2、涡轮蜗杆3、凸轮4、第一万向铰链5、连杆6、第二万向铰链7、T型支架8、第一步进电机9、太阳能电池板10、光电传感器11、控制器12；
底座1的上端安装有T型支架8，T型支架8的下端安装有涡轮蜗杆3，涡轮蜗杆3与第二步进电机2的输出轴相连接，第二步进电机2固定在底座1上；T型支架8的中部安装有第一步进电机9，第一步进电机9的输出轴上安装有凸轮4，凸轮4的上端安装有第一万向铰链5，第一万向铰链5上活动安装有连杆6，连杆6的末端活动安装有第二万向铰链7；T型支架8的顶部活动安装有太阳能电池板10，太阳能电池板10的表面安装有光电传感器11，太阳电池板的底部还与第二万向铰链7相连接；底座1的外部安装有控制器12，控制器12的信号输入端与光电传感器11相连接，控制器12的信号输出端与第一步进电机9和第二步进电机2的控制端相连接。
所述的涡轮蜗杆3包括相互啮合的主动轴承和从动轴承，主动轴承和从动轴承之间的交错角设置为90°。
涡轮蜗杆3有以下优点：
1.传动比大：在动力传动中，单级传动比一般为8～80，在分度机构中或传递运动时传动比可达1000，因传动比大，因而结构很紧凑。
2.工作平稳噪声小：主动轴承为连续不断的螺旋形，在与从动轴承啮合过程中是连续的，同时啮合的齿对数又较多，故传动平稳、噪声小。
3.可以自锁：当涡轮蜗杆3的导程角小于当量摩擦角时，涡轮蜗杆3传动可实现自锁。涡轮蜗杆3传动适用于传动比大、而传动效率不大且做间歇运动的设备。
所述的控制器12内安装有单片机，单片机上安装有光电检测电路和时钟电路，单片机通过光电检测电路与光电传感器11相连接，单片机通过时钟电路与设置在控制器12外部的LED显示器相连接。
所述的光电传感器11上安装有光敏二极管。
第一步进电机9和第二步进电机2的移量θ或者线位移量S与脉冲数k成正比；它的转速n，或者线速度v与脉冲频率f成正比。在负载能力范围内这些关系不因电源电压、负载大小、环境条件的波动而变化。第一步进电机9和第二步进电机2可以在很宽的范围内通过改变脉冲频率来调速；能够快速反转和制动。它不需要变换可直接将数字脉冲信号转换为角位移，很适合采用微型计算机控制。第一步进电机9和第二步进电机2是纯粹的数字控制电动机。它将电脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步动机就转动一个角度，因此作常适合于单片机控制。第一步进电机9和第二步进电机2采用型号57BYGH8404的2相式混合步进电机。该电机步距角为1.8°，额定电流为3.0A，静力矩为17Kg.cm，转动惯量为440g.cm2。
由第一步进电机9带动经蜗轮蜗杆减速器减速后驱动T型支架8(上装有竖直轴)实现水平方向转动，即方向角的调整。由第二步进电机2带动凸轮4机构使太阳能电池板10绕水平轴转动而实现对俯仰角的调整。通过对第一步进电机9和第二步进电机2的控制，从而使太阳能电池板10与太阳光线垂直。
该太阳能电池板自动跟踪装置以单片机为控制核心的系统，将太阳能固定轨迹跟踪模式和光电检测跟踪模式相结合，相互弥补了这两种追踪模式单独使用时的不足，提高了太阳能电池板自动跟踪装置的追踪精度。单片机选择的是ATMEL公司的AT89C51单片机，这样可以大大简化电路。选择了光敏二极管作为光电传感器11，并采用5个光敏二极管设计光电传感器11空间模型，通过组成的比较电路来判断太阳的方向，以此驱动电机来调节太阳能板的方向，提高接收效率。机械部分采用的是水平方向和垂直方向的双向主动轴承和从动轴承，是对太阳高度角和方位角的双向跟踪调节。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，该太阳能电池板自动跟踪装置包括：底座、第二步进电机、涡轮蜗杆、凸轮、第一万向铰链、连杆、第二万向铰链、T型支架、第一步进电机、太阳能电池板、光电传感器、控制器；
底座的上端安装有T型支架，T型支架的下端安装有涡轮蜗杆，涡轮蜗杆与第二步进电机的输出轴相连接，第二步进电机固定在底座上；T型支架的中部安装有第一步进电机，第一步进电机的输出轴上安装有凸轮，凸轮的上端安装有第一万向铰链，第一万向铰链上活动安装有连杆，连杆的末端活动安装有第二万向铰链；T型支架的顶部活动安装有太阳能电池板，太阳能电池板的表面安装有光电传感器，太阳电池板的底部还与第二万向铰链相连接；底座的外部安装有控制器，控制器的信号输入端与光电传感器相连接，控制器的信号输出端与第一步进电机和第二步进电机的控制端相连接。
2.如权利要求1所述的太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述的涡轮蜗杆包括相互啮合的主动轴承和从动轴承，主动轴承和从动轴承之间的交错角设置为90°。
3.如权利要求1所述的太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述的控制器内安装有单片机，单片机上安装有光电检测电路和时钟电路，单片机通过光电检测电路与光电传感器相连接，单片机通过时钟电路与设置在控制器外部的LED显示器相连接。
4.如权利要求1所述的太阳能电池板自动跟踪装置，其特征在于，所述的光电传感器上安装有光敏二极管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620054644.3U CN205318234U (zh) | 2016-01-20 | 2016-01-20 | 一种太阳能电池板自动跟踪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620054644.3U CN205318234U (zh) | 2016-01-20 | 2016-01-20 | 一种太阳能电池板自动跟踪装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205318234U true CN205318234U (zh) | 2016-06-15 |
Family
ID=56205066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620054644.3U Expired - Fee Related CN205318234U (zh) | 2016-01-20 | 2016-01-20 | 一种太阳能电池板自动跟踪装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205318234U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106580601A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-04-26 | 莱州科亿宏电动床有限公司 | 一种新型可调整距离的身体部位移动机构 |
| CN110379188A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-25 | 张曼玉 | 一种临时交通信号灯 |
-
2016
- 2016-01-20 CN CN201620054644.3U patent/CN205318234U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106580601A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-04-26 | 莱州科亿宏电动床有限公司 | 一种新型可调整距离的身体部位移动机构 |
| CN106580601B (zh) * | 2016-12-15 | 2018-11-09 | 莱州科亿宏电动床有限公司 | 一种可调整距离的身体部位移动机构 |
| CN110379188A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-25 | 张曼玉 | 一种临时交通信号灯 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101881973B (zh) | 太阳主动跟踪仪 | |
| CN204408253U (zh) | 智能太阳能追日发电装置 | |
| CN107171619B (zh) | 一种多功能发电系统 | |
| CN1963183A (zh) | 自调节海流发电装置 | |
| CN203465600U (zh) | 一种新型太阳能自动跟踪装置 | |
| CN102514698A (zh) | 游艇及其供电系统 | |
| CN112594120B (zh) | 集观测浮标与浪流发电系统一体化的海洋能装置 | |
| CN104832374A (zh) | 风能—波浪能—海流能一体的发电系统 | |
| CN106253261A (zh) | 一种分布式混合直流微网系统 | |
| CN205318234U (zh) | 一种太阳能电池板自动跟踪装置 | |
| CN101882895B (zh) | 塔式光伏跟踪发电系统 | |
| CN202883258U (zh) | 利用液压传动的海上风力及洋流储能发电系统 | |
| CN201345057Y (zh) | 新型向日自动跟踪装置 | |
| CN103823479A (zh) | 一种安装在建筑外墙的光伏跟踪控制系统 | |
| CN204646550U (zh) | 一种风能—波浪能—海流能一体的发电系统 | |
| Huang et al. | Application of wind power generation technology in ships | |
| CN103137723A (zh) | 节能环保型太阳光全自动跟踪装置 | |
| CN203515943U (zh) | 一种海洋波浪发电船 | |
| CN202331211U (zh) | 一种利用双摇杆机构跟踪太阳装置 | |
| CN106275345A (zh) | 一种太阳能动力纯电动船舶 | |
| CN203655544U (zh) | 一种船用碟式斯特林太阳能热发电装置 | |
| CN203496861U (zh) | 一种太阳能供电系统加油机 | |
| CN111550349A (zh) | 用于海洋平台的可移动式波浪能-潮流能互补发电装置 | |
| CN104914884A (zh) | 全自动太阳能双轴跟踪装置及控制系统 | |
| CN210273944U (zh) | 一种太阳能电池板自动调节装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160615 Termination date: 20170120 |