[發明專利]節能太陽能自動跟蹤器

無效

• 申請號: 201110314673.0
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102393755A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 王慶;何興道
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種自動跟蹤器，尤其涉及一種節能太陽能自動跟蹤器。

背景技術

?太陽能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，如今，無論在沿海城市，還是在內陸城市，太陽能產品正越來越多地進入了人們的視野，太陽能路燈、太陽能草坪燈、太陽能庭院燈、公交站臺燈、交通信號燈等等。但是，目前在太陽能利用方面，普遍存在利用率低的問題。尤其是在光伏發電領域，由于現在采用的光伏發電技術，所使用的光伏電池主要是單晶硅和多晶硅等半導體材料，而生產這些材料工藝復雜，需要消耗大量電能，成本很高，而且最長使用壽命只有二十幾年。因此，充分利用太陽能電池板，也就是提高光伏電池板的發電效率，成為降低太陽能電池發電成本的主要途徑之一。

近些年，國內外都在一些太陽能電站的光伏矩陣中實現了太陽光的自動跟蹤，但這些裝置結構復雜，耗電量大。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種節能太陽能自動跟蹤器，節能太陽能自動跟蹤器由太陽能電池和蓄電池通過太陽能充放電控制器為跟蹤系統提供工作電壓。跟蹤系統通過傳感器采集的數據來判斷當前光照的強度，當光照達到一定強度后，再通過傳感器中數據的比較判斷哪個方向的光照更強，把數據傳輸到單片機控制系統，然后通過輸出控制兩個步進電機的正反轉來實現太陽能三維跟蹤。

由于太陽光線變化緩慢，系統跟蹤沒有明顯效果，但系統功耗仍舊不變，為了解決節省不必要的電能消耗，特改進系統，當系統跟蹤到位后，由控制單片機輸出來控制mos管的通斷，實現電機的通斷電節省電能。經過設置的時間后，系統會再次根據傳感器采樣的數據來實現跟蹤。

節能太陽能自動跟蹤器可用于太陽能路燈、太陽能草坪燈等小型戶用太陽能接收設備的使用。通過增大規模，可用于大型太陽能發電中。

本發明是這樣來實現的，它包括底座、旋轉桿、水平轉動齒輪、驅動步進電機、渦桿、太陽能電池板、步進電機、光照傳感器、控制器,其特征是底座豎直連接旋轉桿的底端，旋轉桿的底端通過水平轉動齒輪連接驅動步進電機，旋轉桿的頂端配合連接渦桿，渦桿的頂端固定連接太陽能電池板的背面，所述渦桿通過直齒輪連接步進電機，所述太陽能電池板的側邊連有光照傳感器，光照傳感器、步進電機和驅動步進電機分別連接控制器。

本發明的技術效果是：1）依靠太陽能可使跟蹤系統長時間工作；2）使用方便，穩定性好，安裝好之后，長時間不會出現問題。3）節能省電，系統可以通過光強判斷電機斷開，減少系統不必要的電能。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

在圖中，1、太陽能電池板?2、渦桿?3、直齒輪?4、步進電機?5、光照傳感器?6、底座?7、水平轉動齒輪?8、驅動步進電機?9、控制器?10、旋轉桿。

具體實施方式

如圖1所示，本發明是這樣來實現的，底座6豎直連接旋轉桿10的底端，旋轉桿10的底端通過水平轉動齒輪7連接驅動步進電機8，旋轉桿10的頂端配合連接渦桿2，渦桿2的頂端固定連接太陽能電池板1的背面，所述渦桿2通過直齒輪3連接步進電機4，所述太陽能電池板1的側邊連有光照傳感器5，光照傳感器5、步進電機4和驅動步進電機8分別連接控制器9。利用光照傳感器采集光照來判斷光的強弱，當在光照下時能實現自動跟蹤，當光線被擋住了或在陰天時，跟蹤器就不會繼續跟蹤，避免得不償失的后果。由于太陽光照在一定時間內不會變化很大，而跟蹤器一直跟蹤要消耗一定的電能，為了節省在提高電池板一點點效率而跟蹤器消耗的電能，本發明采用了間隔跟蹤的方法，當跟蹤器跟蹤到位后，跟蹤器會自動斷開電機的通電，停在轉動，當經過預設的時間后，系統會自動開通電機，來實現跟蹤。利用光敏二極管，通過其中一個二極管上的電壓與一預設電阻電壓比較來判斷光照強度，利用八二極管交叉連接，安裝在一個金子塔形的木板的四面，金子塔形木板固定在一個半球體內，球面世透明的，整個半球體安裝在太陽能電池板的旁邊，能跟隨電池板一塊轉動。底座是一塊長方形的鐵片，長和寬可以在一定范圍內變動，鐵片放在包裝盒底上固定，控制電路安裝在包裝盒中，盒的上表面的中間有一個水平轉軸能夠通過的孔，水平齒輪也包裝在包裝盒中，包裝盒一端開有口，用于控制系統信號以及電壓的輸入。