CN207691743U - 一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置 - Google Patents

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章智威
黄炜晨
黄毓文
孙明星
方隽凯
朱寒
许启东
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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,包括底座、固定设置于底座上端面的支撑架、固定设置于支撑架顶端的固定板、固定设置于固定板顶面一侧且用于安装第一驱动电机的第一电机固定底座、侧面与第一驱动电机输出轴固定连接且用于安装第二驱动电机的第二电机固定底座、与第二电机输出轴固定连接的太阳能电池板支架、设置于开设在太阳能电池板支架上端面的光强检测单元以及设置于固定板上端面且用于根据光强检测单元控制电机的驱动控制电路。本实用新型所提出的一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,结构简单,易于实现。

Description

一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及—种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置。
背景技术
[0002]太阳能发^太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能),是太阳 中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地 来自太阳向地球的辐射能。
[0003]现有的太阳能电池板都是固定安装在室外的某一固定位置,由于太阳从东边升 起f边落下,照射在太阳能电池板上的光线只有某一时刻为90度、效率最高,其它时刻均 偏离90度。现有的技术,太阳能电池将太阳光转化为电能的转换效率仅为2〇%左右,再加上 安装时都是固定地安装至室外的屋顶等处,太阳光垂直照射到太阳能电池板的时间远远低 于非垂直照射时间,导致太阳能电池板日单位面积利用太阳光的效率大大降低。造成绿色 能源的太阳能电池板只能应用于某些特定的场合;而其它类似的太阳能跟踪产品由于成本 高、设备笨重、耗电大,故在产品的应用领域难以得到推广。
发明内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,以克服现 有技术中存在的缺陷。
[0005]为实现上述目的,本实用新型的技术方案是:一种太阳能电池板自动跟踪太阳光 的装置,包括一底座、固定设置于所述底座上端面的支撑架、固定设置于所述支撑架顶端的 固定板、固定设置于所述固定板顶面一侧的第一电机固定底座、固定设置于所述第一电机 底座上的第一驱动电机、侧面与所述第一驱动电机输出轴固定连接的第二电机固定底座、 固定设置于所述第二电机固定底座另一侧面的第二驱动电机、与所述第二电机输出轴固定 连接的太阳能电池板支架、设置于所述太阳能电池板上端面的太阳能电池板、设置于开设 在所述太阳能电池板支架上端面且位于所述太阳能电池板周侧的凹槽内的光强检测单元 以及设置于所述固定板上端面的驱动控制电路;所述驱动控制电路包括:微控处理器、ADR 换电路、电源电路、第一电机驱动电路以及第二电机驱动电路;所述AD转换电路、电源电路、 第一电机驱动电路以及第二电机驱动电路分别与所述微控处理器相连;所述光强检测单元 与所述AD转换电路相连;所述第一电机驱动电路与所述第一驱动电机相连;所述第二电机 驱动电路与所述第二驱动电机相连。
[0006]在本实用新型一实施例中,所述光强检测单元包括光敏电阻。
[0007]在本实用新型一实施例中,所述凹槽开设在所述太阳能电池板每侧边中部。
[000S] 在本实用新型一实施例中,所述微控处理器包括一STC89C51单片机。
[0009] 在本实用新型一实施例中,所述AD转换电路包括一PCF8591T。
[0010] 在本实用新型一实施例中,所述电源电路包括一 LM2575S。
[0011] 在本实用新型一实施例中,所述第一电机驱动电路以及第二电机驱动电路均包括 ULN2803。
[0012]在本实用新型一实施例中,所述第一驱动电机以及第二驱动电机均包括步进电 机。
[0013]相较于现有技术,本实用新型具有以下有益效果:本实用新型所提出的一种太阳 能电池板自动跟踪太阳光的装置,结构简单,易于实现,成本低,提高了太阳能的利用率。
附图说明
[0014]图1是本实用新型中太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置的结构图。
[0015] 图2是本实用新型中太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置的原理图。
[0016] 图3是本实用新型中太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置的电路图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图以及现有软件,对本实用新型的技术方案进行具体说明。在该说明 过程中所涉及的现有软件均不是本实用新型所保护的客体,本实用新型仅保护该装置的结 构以及连接关系。
[0018]本实用新型提供了一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,包括一底座丨、固定 设置于底座上端面的支撑架2、固定设置于支撑架顶端的固定板3、固定设置于固定板顶面 一侧的第一电机固定底座4、固定设置于第一电机底座上的第一驱动电机5、侧面与第一驱 动电机输出轴固定连接的第二电机固定底座6、固定设置于第二电机固定底座另一侧面的 第二驱动电机7、与第二电机输出轴固定连接的太阳能电池板支架8、设置于太阳能电池板 上端面的太阳能电池板9、设置于开设在太阳能电池板支架上端面且位于太阳能电池板周 侧的凹槽内的光强检测单元10以及设置于固定板上端面的驱动控制电路11。
[0019] 进一步的,在本实施例中,如图2所示,驱动控制电路包括:微控处理器、AD转换电 路、电源电路、第一电机驱动电路以及第二电机驱动电路;AD转换电路、电源电路、第一电机 驱动电路以及第二电机驱动电路分别与微控处理器相连;光强检测单元与AD转换电路相 连;第一电机驱动电路与第一驱动电机相连;第二电机驱动电路与第二驱动电机相连。
[0020] 进一步的,在本实施例中,用于安装光强检测单元的凹槽开设在太阳能电池板每 侧边中部。光强检测单元采用光敏电阻。微控处理器包括一 STC89C51单片机。AD转换电路包 括一 PCF8591T。电源电路包括一 LM2575S。第一电机驱动电路以及第二电机驱动电路均包括 ULN2803。第一驱动电机以及第二驱动电机均包括步进电机。
[0021]通过第二驱动电机控制太阳能电池板支架左右旋转,通过第一驱动电机控制太阳 能电池板支架上下旋转。在太阳能电池板四个边沿的中心处各安放一个光敏电阻作为采集 光源的大小,输送给芯片PCF8591T进行模数转换后,输送至STC89C51单片机进行数据处理, 从单片机I/O 口输出至电机驱动电路ULN2803驱动电机工作,带动太阳能电池板跟着太阳光 垂直照射的光线旋转。
[0022] 进一步的,在本实施例中,如图3所示,安装在太阳能电池板上的RG1、RG2、RG3、RG4 将采集到的环境亮度转化为四个不同的电压值,输入到PCF8591T进行A/D模数转化,将模拟 信号转化为数字信号,后输出给U3的进行数字处理后,从U3的P0 口输出电平传输至步进电 机驱动电路U4的ULN2803输入端进行放大后,驱动第一驱动电机和第二驱动电机工作,使太 阳能电池板跟着太阳光旋转。
[0023]通过利用四个光敏电阻,为AD提供根据光线不断改变的电压值,单片机对采集到 的电压值进行分析,对两端电压大小进行判断。当光线垂直照射的时候,两端电压相差最 小,且太阳能收集效果最佳,因此,若两端电压相差小于一个预设的值时,则记为最佳位置, 电机停止不动。在本实施例中,将第二驱动电机所在方向记为X轴,将第一驱动电机所在方 向记为Y轴。如果X轴两端电压相差大于一个预设的值时,此电压值越高说明光线越弱。在单 片机控制下,X轴电机带动太阳能电池板往电压强的方向转动。同理,Y轴电机带动太阳能电 池板也往电压强的方向转动。
[0024]以上是本实用新型的较佳实施例,凡依本实用新型技术方案所作的改变,所产生 的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时,均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1. 一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,其特征在于,包括一底座、固定设置于所 述底座上端面的支撑架、固定设置于所述支撑架顶端的固定板、固定设置于所述固定板顶 面一侧的第一电机固定底座、固定设置于所述第一电机底座上的第一驱动电机、侧面与所 述第一驱动电机输出轴固定连接的第二电机固定底座、固定设置于所述第二电机固定底座 另一侧面的第二驱动电机、与所述第二电机输出轴固定连接的太阳能电池板支架、设置于 所述太阳能电池板上端面的太阳能电池板、设置于开设在所述太阳能电池板支架上端面且 位于所述太阳能电池板周侧的凹槽内的光强检测单元以及设置于所述固定板上端面的驱 动控制电路;所述驱动控制电路包括:微控处理器、AD转换电路、电源电路、第一电机驱动电 路以及第二电机驱动电路;所述AD转换电路、电源电路、第一电机驱动电路以及第二电机驱 动电路分别与所述微控处理器相连;所述光强检测单元与所述AD转换电路相连;所述第一 电机驱动电路与所述第一驱动电机相连;所述第二电机驱动电路与所述第二驱动电机相 连。
2. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,其特征在于,所述 光强检测单元包括光敏电阻。
3. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,其特征在于,所述 凹槽开设在所述太阳能电池板每侧边中部。
4. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,其特征在于,所述 微控处理器包括一 STC89C51单片机。
5. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,其特征在于,所述 AD转换电路包括一PCF8591T。
6. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,其特征在于,所述 电源电路包括一 LM2575S。
7. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,其特征在于,所述 第一电机驱动电路以及第二电机驱动电路均包括ULN2803。
8. 根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动跟踪太阳光的装置,其特征在于,所述 第一驱动电机以及第二驱动电机均包括步进电机。
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