CN206611370U - 一种自动定位的太阳能电池装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动定位的太阳能电池装置，包括设置在支撑板上的太阳能电池板，其特征在于：所述的支撑板通过角度调节机构连接固定底座，所述固定底座内设置控制系统，所述控制系统控制角度调节机构调节太阳能电池板的水平位置和竖直位置，所述控制系统接收光强度数据采集系统采集的光照数据。本实用新型的优点是结构简单，实现方便，能够自动调节太阳能电池板的水平和竖直位置，提高太阳能的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能应用装置领域，特别涉及一种自动定位的太阳能电池装置。
背景技术
太阳能电池是一种有半导体镀层的特种器件，能将照在太阳能电池板上的太阳光转变成电能输出，算是一种特别的小型电源。目前太阳能电池在国外的应用屡见不鲜，如特种跑车上的电源装置、飞机上的动力能源装置、建筑物上的照明装置等等。国内对太阳能电池的应用也在快速发展中，如小型游船的供电装置、电动车顶棚供电装置。但是由于起步较晚，太阳能电池板的调节机构并不能完全适应人们的需要，现有的自动定位装置一般只能调节水平方向，以满足太阳的早晚位置变化变化，但是无法跟踪太阳的高度脚变化，即无法对太阳能电池板进行竖直方向的调节。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种自动定位的太阳能电池装置，以达到能够自动调节太阳能电池板的水平和竖直位置，从而实现提供太阳能利用率。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种自动定位的太阳能电池装置，包括设置在支撑板上的太阳能电池板，其特征在于：所述的支撑板通过角度调节机构连接固定底座，所述固定底座内设置控制系统，所述控制系统控制角度调节机构调节太阳能电池板的水平位置和竖直位置，所述控制系统接收光强度数据采集系统采集的光照数据。
所述光强度数据采集装置由四个光强传感器组成，每个所述的光敏传感器设置太阳能电池板的不同位置，以检测不同位置的光强数据。
所述的角度调节机构包括伸缩装置、支撑杆、转轴、齿轮，所述的支撑杆一端连接太阳能电池板，另一端可转动的连接转轴，所述转轴由齿轮带动旋转，所述的伸缩装置的可伸缩端连接支撑板，所述的伸缩装置的支撑端连接在转轴上，所述控制系统控制伸缩装置的伸缩端伸缩。
所述的支撑板上设置滑轨，所述伸缩装置的伸缩端通过连接片与滑轨连接，所述伸缩装置的伸缩端通过伸缩控制太阳能电池板在竖直方向调节。
所述控制系统包括控制模块、电源模块、驱动电机，所述电源模块为控制模块、驱动电机提供电能，所述控制模块对光强度数据采集系统采集的数据进行分析后发出控制信号至驱动电机，所述驱动电机带动齿轮转动。
所述控制模块连接存储模块。
所述的控制模块通过蓝牙通信模块与手机连接。
本实用新型的优点是结构简单，实现方便，能够自动调节太阳能电池板的水平和竖直位置，提高太阳能的利用率。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图；
图2为控制系统的控制原理图；
图3数据采集模块的原理示意图；
1.支撑板 2.伸缩装置 3.支撑杆 4.转轴 5.大齿轮 6.小齿轮 7.连接板 8.输入轴。
具体实施方式
如图1所示，一种自动定位的太阳能电池装置，包括设置在支撑板1上的太阳能电池板，支撑板1通过角度调节机构连接固定底座，固定底座内设置控制系统，控制系统控制角度调节机构调节太阳能电池板的水平位置和竖直位置，太阳能电池板上设置光强度数据采集系统用于采集光强数据并发送至控制系统。
角度调节机构能够调节支撑太阳能电池板的支撑板在水平和竖直两个方向上的调节，其具体结构如图1所示，包括伸缩装置2、支撑杆3、转轴4、齿轮，支撑杆3的两端分别连接支撑板1和可转动的连接转轴4，支撑杆3的一端用于固定支撑太阳能电池板的支撑板1，另一端通过可转动的方式连接在转轴4上，伸缩装置2的可伸缩端连接支撑板1，伸缩端能够与支撑板1相对转动，伸缩装置2的支撑端连接在转轴4上。支撑杆3与转轴4的连接方式可以通过销轴连接，其具体实现为支撑杆3和转轴4上均设有相对应的通孔，支撑杆3和转轴4的通孔通过销轴连接后使得支撑杆3可沿转轴转动。控制系统包括控制模块、电源模块和驱动电机，电源模块为控制模块和驱动电机供电，控制模块对光强度数据采集系统采集的数据进行分析后发出控制信号至驱动电机，驱动电机的驱动轴与小齿轮的输入轴8连接，从而实现驱动电机带动齿轮机构中的小齿轮5转动，小齿轮5与大齿轮6啮合从而带动大齿轮6转动，大齿轮6套接在转轴4上带动转轴4转动，从而控制整个调节机构的水平调节。
伸缩装置2的可伸缩端通过连接板7与支撑板1连接，使得连接板7与支撑板1能够现对运动。其具体实现方式为：伸缩装置2的伸缩端与连接板7连接，连接板7通过滑轨与支撑板1连接，通过连接片在滑轨上的滑动实现太阳能电池板的上下调节。在连接板7和可伸缩端分别设置相对应的通孔，伸缩装置2和连接板通过销轴和通孔方式连接。连接板7再通过导轨与支撑板1连接。在控制模块获取数据采集后发出竖直方向调整信号时，伸缩装置2的可伸缩端伸长或缩短，此时由于力的作用，使得连接板沿导轨远离支撑杆3或靠近支撑杆3，从而调整太阳能电池板竖直方向角度。伸缩装置2的具体实现为公知常识，如采用自动调整液压式驱动的伸缩机构，通过控制器和电磁阀控制液压的来驱动伸缩，或者伸缩装置是通过一伺服电机安装上一微小带轮，通过一对带轮的配合，将回转运动传至安装在另一带轮上的丝杆轴上，使其转成与电机轴线方向同向的直线运动，丝杆与伸缩内杆固接，由丝杆带动伸缩杆伸缩。使其实现伸缩运动其内部控制器可以接收本申请控制模块的伸缩控制信号从而实现伸缩控制，其中公知常识中可控的伸缩装置2的多种实现方式可以根据实际情况选择其中之一，对于本领域技术人员是能够实现的，本文仅做原理性描述，这里不做详细说明。
如图2所示，光强度传感器采集的光强数据份松质控制模块，控制模块根据数据分析处理判断光强度的变化，分别发送控制信号：水平调节信号和竖直调节信号分别齿轮和伸缩装置，从而实现水平调节和竖直调节，实现自动调节太阳能电池板角度的目的。
光强度采集模块为光强度传感器组成，优选地为4个，分别设置在不同的位置，如图3是一种设置方式，分别对称的放置在四个方向上，如图3所示，光强度传感器分别为①②③④，采用光敏电阻的原理测量时，对应的电阻分别为R1、R2、R3、R4，电阻大小表征光强度的大小。利用光敏电阻比较法实现对太阳水平、垂直方向的全方位跟踪，在太阳光直射太阳能电池时，若R1、R2、R3、R4电阻相等时，驱动电机不运动，当R1、R2、R3、R4不同时，整个电机调整太阳能电池板的位置，位置朝向光照强度大的光敏传感器的方向调整，使得四个传感器均达到最大的光照强度。如果太阳倾斜，使得R1阻值低，它比R2的电位高，该信号被放大并转换，通过电动机的微控制器来实现转动和拖动以旋转和翻转太阳能电池板，使太阳能电池板重新正对于太阳。
控制系统的控制模块连接存储模块，用于存储当地赤纬角、纬度、时间等的参数计算出太阳能接收装置最适合的位姿，从而控制各电机的转动，使太阳能板始终与太阳光线垂直，在调节装置开始运行或者因故障重新运行时，可以通过这些数据调整一个相对合适的角度，然后再通过设置在不同位置上的光强度传感器进行调整。
手机通过蓝牙模块控制控制模块，从而人为的干预太阳能电池板的调节，手机上发送调节指令至控制模块，控制模块根据内部运行程序控制调节结构的水平转动或竖直转动。控制模块可采用51单片机实现，本实用新型涉及的51单片机的控制程序均为公知常识，这里不做详细说明。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自动定位的太阳能电池装置，包括设置在支撑板上的太阳能电池板，其特征在于：所述的支撑板通过角度调节机构连接固定底座，所述固定底座内设置控制系统，所述控制系统控制角度调节机构调节太阳能电池板的水平位置和竖直位置，所述控制系统接收光强度数据采集系统采集的光照数据。
2.如权利要求1所述的自动定位的太阳能电池装置，其特征在于：所述光强度数据采集系统由四个光强传感器组成，每个所述的光强传感器设置太阳能电池板的不同位置，以检测不同位置的光强数据。
3.如权利要求1所述的自动定位的太阳能电池装置，其特征在于：所述的角度调节机构包括伸缩装置、支撑杆、转轴、齿轮，所述的支撑杆一端连接支撑板，另一端可转动的连接转轴，所述转轴由齿轮带动旋转，所述的伸缩装置的可伸缩端连接支撑板，所述的伸缩装置的支撑端连接在转轴上，所述控制系统控制伸缩装置的伸缩端伸缩。
4.如权利要求3所述的自动定位的太阳能电池装置，其特征在于：所述的支撑板上设置滑轨，所述伸缩装置的伸缩端通过连接片与滑轨连接，所述伸缩装置的伸缩端通过伸缩控制太阳能电池板在竖直方向调节。
5.如权利要求3所述的自动定位的太阳能电池装置，其特征在于：所述控制系统包括控制模块、电源模块、驱动电机，所述电源模块为控制模块、驱动电机提供电能，所述控制模块对光强度数据采集系统采集的数据进行分析后发出控制信号至驱动电机，所述驱动电机带动齿轮转动。
6.如权利要求5所述的自动定位的太阳能电池装置，其特征在于：所述控制模块连接存储模块。
7.如权利要求6所述的自动定位的太阳能电池装置，其特征在于：所述的控制模块通过蓝牙通信模块与手机连接。
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