CN2562135Y - 微功耗定时太阳跟踪装置 - Google Patents

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Abstract

微功耗定时太阳跟踪装置，由一个步进式驱动的机械传动机构和微电脑控制电路部分组成。步进式驱动的机械传动机构由步进电机(1)、蝸轮(8)和蝸杆(9)组成。微电脑控制电路部分由MOSFET步进电机驱动电路(2)、光电位置传感器电路(3)、单片机芯片(4)、实时时钟芯片(5)和键盘显示电路(6)组成。它利用地球以每小时自转15度的规律，通过微电脑控制系统和步进式驱动的机械传动机构使太阳射线以接近0度的入射角进入太阳能装置，提高太阳能装置的太阳能转换效率。

Description

微功耗定时太阳跟踪装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种微功耗定时太阳跟踪装置，所属领域为光机电结合。
背景技术
现有的时钟式太阳跟踪装置，机械结构复杂，电机通过电刷驱动难以达到在日晒雨淋环境下的可靠工作。或是采用步进电机或直流电磁铁作动力元件，起动频繁，耗电量大而未能推广。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种采用了由微电脑控制的智能定时跟踪装置，以每10分钟驱动电机一次，每次驱动时间1秒钟的方式工作，每日工作时间累计为2分钟，其余时间处为休眠状态，使微电脑控制的装置自身的每日耗能不大于0.03AH；保证能在任何恶劣的气候环境下工作且使用寿命长。
本实用新型的原理是利用地球以每小时自转15度的规律，采用微电脑的控制装置使太阳射线以接近0度的入射角进入太阳能装置，以提高太阳能装置的太阳能转换效率。微电脑每10分钟驱动步进电机对太阳能装置进行一次角度调整，每次调整耗时1秒。调整完毕后对实时时钟电路写入10分钟的时间作为定时时间，而后进入休眠状态。待10分钟后，实时时钟电路产生一个脉冲，这个脉冲通过微电脑的中断端唤醒微电脑，微电脑驱动步进电机对太阳能装置进行第二次的角度调整。这样周而复始，在每日9时到18时之间对太阳能装置进行54次角度调整，使进入太阳能装置的太阳射线的入射角＜±2.5度。每次调整耗时1秒的54次角度调整加上太阳能装置的回调时间，微电脑驱动步进电机的工作时间每日不大于2分钟。
本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型是由一个步进式驱动的机械传动机构和微电脑控制电路组成，其特征在于由一个步进式驱动的机械传动机构的步进电机(1)的轴通过花键套筒与蜗杆(9)的一端紧配合连结，蜗轮(8)中心孔装有一个轴承并套在太阳转换板(7)的轴上用螺帽固定，微电脑控制电路由步进电机驱动电路(2)、光电位置传感器电路(3)、单片机芯片(4)、实时时钟芯片(5)和键盘显示电路(6)组成，键盘显示电路(6)的输出数据电缆插头插入单片机芯片(4)的输入接口连结，实时时钟芯片(5)的输出数据经印刷版上的引线接入单片机芯片(4)的输入端连结，光电位置传感器电路(3)的输出数据电缆插头插入单片机芯片(4)的输入接口连结，单片机芯片(4)的输出数据经印刷版上的引线接入步进电机驱动电路(2)的输入接口连结。
所述的低功耗单片机芯片(4)与步进电机驱动机构之间采用了关光电耦合器隔离。
所述的实时时钟芯片(5)是由单片机芯片(4)写入定时时间，到了定时时间后可输出脉冲的微功耗芯片。
所述的低功耗的单片机芯片(4)可进入休眠状态并可由脉冲唤醒。
所述的微功耗太阳跟踪装置中配置了一个可以拆卸的用于设置时间参数的键盘显示部件。
所述的光电位置传感器是一个可以调整的定位传感器，以适应不同经度地区安装的微功耗定时太阳跟踪装置对太阳进行准确跟踪。步进式驱动的机械传动机构是由一个步进电机、一个蜗轮蜗杆变速机构和轴承组成。蜗轮蜗杆机构具有自锁性能用以保证电机在无电流驱动的情况下微功耗太阳跟踪装置的角度位置得到稳定。电机为非电刷驱动的步进电机，步进电机的角位移精确控制为本实用新型的工作可靠性提供了保证。采用封闭式的蜗轮蜗杆变速机构和轴承可以保证本实用新型在任何恶劣的气候环境下工作。
本实用新型的优点是由于采用了微电脑自动控制装置，使电机每10分钟驱动一次，每次驱动时间1秒钟的方式工作，每日工作时间累计为2分钟，其余时间处为休眠状态，使微电脑控制的装置自身的每日耗能不大于0.03AH。同时，使太阳射线以接近0度的入射角射入太阳能装置，提高了太阳能装置的太阳能转换效率。能在任何恶劣的气候环境下工作且使用寿命长。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作近一步说明。
图1微功耗定时太阳跟踪装置的电路方框图。
图2微功耗定时太阳跟踪装置的步进电机驱动机械结构图。
图3微功耗定时太阳跟踪装置的太阳装置结构图。
图4微功耗定时太阳跟踪装置的电路图。
如图1、2、3所示本实用新型由以下电路和另部件构成：
1、步进电机               2、MOSFET步进电机驱动电路
3、光电位置传感器电路     4、单片机芯片
5、实时时钟芯片           6、键盘显示电路
7、太阳转换板             8、蜗轮
9、蜗杆                  10、微电脑单片机控制箱
具体实施方式：
本实用新型按图4进行印刷电路板制作安装连接。单片机芯片(4)采用内含可烧入程序的单片机，这种选择可使装置的电路变得简单，电路电耗低，电路的可靠性高。单片机被设置进入休眠状态，并可由中断事件唤醒，使单片机在休眠状态中处于低功耗工作方式。实时时钟芯片(5)是由单片机芯片(4)写入定时时间，到了定时时间后可输出脉冲的微功耗芯片。实时时钟芯片(5)具有根据写入的时间值输出报警脉冲的特点，它输出的脉冲作用于单片机的外部中断端，以达到唤醒微电脑控制的定时驱动装置的目的。用显示键盘部件对实时时钟电路进行时间参数设置。本实用新型的机械结构安装按图2、3的位置进行装配。
本实用新型以驱动一个50W的太阳能电池组件为例，步进电机的驱动电流为600mA，每日耗电仅0.02AH。本实用新型采用的步进电机驱动机械结构由一个步进电机、一个蜗轮蜗杆变速机构和轴承组成。微电脑通过光电耦合器驱动MOSFET步进电机驱动电路，微电脑发出的脉冲序列可使步进电机顺时针或是逆时针转动。步进电机通过一个具有自锁性能的蜗轮蜗杆装置以通轴的方式驱动太阳能转换装置。这样，一方面可以提供足够的力矩驱动太阳能转换装置，另一方面可以保证在无电流驱动的情况下微功耗太阳跟踪装置的角度位置得到稳定。

Claims (6)

1、一种微功耗定时太阳跟踪装置，它是由一个步进式驱动的机械传动机构和微电脑控制电路组成，其特征在于由一个步进式驱动的机械传动机构的步进电机(1)的轴通过花键套筒与蜗杆(9)的一端紧配合连结，蜗轮(8)中心孔装有一个轴承并套在太阳转换板(7)的轴上用螺帽固定，微电脑控制电路由步进电机驱动电路(2)、光电位置传感器电路(3)、单片机芯片(4)、实时时钟芯片(5)和键盘显示电路(6)组成，键盘显示电路(6)的输出数据电缆插头插入单片机芯片(4)的输入接口连结，实时时钟芯片(5)的输出数据经印刷版上的引线接入单片机芯片(4)的输入端连结，光电位置传感器电路(3)的输出数据电缆插头插入单片机芯片(4)的输入接口连结，单片机芯片(4)的输出数据经印刷版上的引线接入步进电机驱动电路(2)的输入接口连结。
2、据权利要求1所述的微功耗定时太阳跟踪装置，其特征在于低功耗单片机芯片(4)与步进电机驱动机构之间采用了关光电耦合器隔离。
3、根据权利要求1所述的微功耗定时太阳跟踪装置，其特征在于实时时钟芯片(5)是由单片机芯片(4)写入定时时间，到了定时时间后可输出脉冲的微功耗芯片。
4、据权利要求1所述的微功耗定时太阳跟踪装置，其特征在于低功耗的单片机芯片(4)可进入休眠状态并可由脉冲唤醒。
5、据权利要求1所述的微功耗定时太阳跟踪装置，其特征在于配置了一个可以拆卸的用于设置时间参数的显示键盘部件。
6、根据权利要求1所述的微功耗定时太阳跟踪装置，其特征在于光电位置传感器是一个可以调整的定位传感器。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100368741C (zh) * 2005-10-14 2008-02-13 中国科学院合肥物质科学研究院 基于跟踪姿态反馈的太阳跟踪装置及跟踪方法
CN100573390C (zh) * 2008-07-16 2009-12-23 南京航空航天大学 基于psd的全自动高精度太阳跟踪装置及其跟踪方法
CN1928460B (zh) * 2006-09-28 2010-06-02 宁波新亚机电有限公司 太阳自动跟踪电路
CN101399508B (zh) * 2007-11-06 2011-06-08 中国科学院电工研究所 太阳自动跟踪系统手动控制装置
WO2012009834A1 (zh) * 2010-07-20 2012-01-26 威升开发股份有限公司 太阳能追日面板倾角自动补偿方法及其装置
CN102957343A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 河南华晶光电科技有限公司 太阳能全自动追踪系统
CN102778896B (zh) * 2012-07-02 2014-07-02 洛阳师范学院 一种太阳自动跟踪装置
CN105099351A (zh) * 2015-07-23 2015-11-25 合肥吉源电子有限公司 一种太阳能电池板调节装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100368741C (zh) * 2005-10-14 2008-02-13 中国科学院合肥物质科学研究院 基于跟踪姿态反馈的太阳跟踪装置及跟踪方法
CN1928460B (zh) * 2006-09-28 2010-06-02 宁波新亚机电有限公司 太阳自动跟踪电路
CN101399508B (zh) * 2007-11-06 2011-06-08 中国科学院电工研究所 太阳自动跟踪系统手动控制装置
CN100573390C (zh) * 2008-07-16 2009-12-23 南京航空航天大学 基于psd的全自动高精度太阳跟踪装置及其跟踪方法
WO2012009834A1 (zh) * 2010-07-20 2012-01-26 威升开发股份有限公司 太阳能追日面板倾角自动补偿方法及其装置
CN102340264A (zh) * 2010-07-20 2012-02-01 威升开发股份有限公司 太阳能追日面板倾角自动补偿方法及其装置
CN102340264B (zh) * 2010-07-20 2014-01-15 威升开发股份有限公司 太阳能追日面板倾角自动补偿方法及其装置
CN102957343A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 河南华晶光电科技有限公司 太阳能全自动追踪系统
CN102778896B (zh) * 2012-07-02 2014-07-02 洛阳师范学院 一种太阳自动跟踪装置
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