电动推杆式双轴太阳跟踪系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳跟踪系统，旨在提供一种能有效提高光伏电池板跟踪太阳的精度，改变光电转换效率，具有设备保护和清洁功能的电动推杆式双轴太阳跟踪系统。本发明专利技术包括转盘、水平旋转机构、角度调节伸缩机构、光伏电池板、信息采集模块、蓄电池和控制器，所述转盘设置在所述水平旋转机构上，所述光伏电池板的一端与所述转盘相铰接，所述光伏电池板的另一端与所述转盘之间设置有所述角度调节伸缩机构，所述信息采集模块设置在所述光伏电池板的上面，所述水平旋转机构、所述角度调节伸缩机构、所述光伏电池板、所述信息采集模块、所述蓄电池均与所述控制器电性连接。本发明专利技术应用于太阳跟踪系统的技术领域。

Electric push rod double axis sun tracking system

The invention discloses a solar tracking system, which aims to provide an electric push rod type double axis sun tracking system which can effectively improve the precision of the solar panel to track the sun, change the photoelectric conversion efficiency, and have the function of equipment protection and cleaning. The invention includes a turntable, a horizontal rotation mechanism, an angle adjusting telescopic mechanism, a photovoltaic cell board, an information collection module, a battery and a controller. The turntable is arranged on the horizontal rotating mechanism, one end of the photovoltaic cell board is articulated with the turntable, and the other end of the photovoltaic cell board is between the rotating disk and the turntable. The information acquisition module is arranged on the top of the photovoltaic cell board. The horizontal rotation mechanism, the angle adjusting expansion mechanism, the photovoltaic cell board, the information acquisition module, and the battery are electrically connected with the controller. The invention is applied to the technical field of the sun tracking system.

【技术实现步骤摘要】
电动推杆式双轴太阳跟踪系统
本专利技术涉及一种太阳跟踪系统,特别涉及一种电动推杆式双轴太阳跟踪系统。
技术介绍
太阳能是一种持久、清洁、免费的可再生能源，因此对太阳能利用的研究和推广日益受到人们的关注和重视。世界众多国家正在全力发展可再生能源，太阳能与常规能源不同，它是一种低能流密度、间歇性、空间分布不断变化的能源，要提高太阳能的转换效率，必须采用聚光装置，在太阳能聚光技术中，太阳跟踪装置是重要设备之一。我国幅员辽阔，太阳能总辐射资源丰富，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在5000MJ/m2以上。据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。目前，太阳自动跟踪系统可以分为两类：一类是电控跟踪系统，另一类是机械跟踪系统。其中机械跟踪系统一般为压差式，而电控跟踪系统可分为光电传感式跟踪控制系统和视日运动轨迹跟踪系统。其中光电传感式太阳跟踪控制系统一般采用光敏硅光电管、硅光电池等元件，电磁式、电动式和重力式是目前国内较常用的光电跟踪系统。在以上各种自动跟踪系统中，纯机械式的跟踪系统跟踪精度较低，太阳能的转换效率虽然有所提高，但是仍然可以提高。跟踪太阳的目的在于提高太阳能的利用率，如果精度低，太阳能的利用率也就低，同时，传统的双轴跟踪系统体积大高度高，只适合地面固定安装。使用程序跟踪时，由于齿轮之间的传动会产生累积误差，从而导致跟踪超前或滞后。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种能有效提高光伏电池板跟踪太阳的精度，改变光电转换效率，具有设备保护和清洁功能的电动推杆式双轴太阳跟踪系统。本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术包括转盘、水平旋转机构、角度调节伸缩机构、光伏电池板、信息采集模块、蓄电池和控制器，所述转盘设置在所述水平旋转机构上，所述光伏电池板的一端与所述转盘相铰接，所述光伏电池板的另一端与所述转盘之间设置有所述角度调节伸缩机构，所述信息采集模块设置在所述光伏电池板的上面，所述水平旋转机构、所述角度调节伸缩机构、所述光伏电池板、所述信息采集模块、所述蓄电池均与所述控制器电性连接。进一步，所述信息采集模块包括光敏电阻探头、压力传感器、雨滴传感器，所述电动推杆式双轴太阳跟踪系统还包括A/D与D/A转换器，所述光敏电阻探头、所述压力传感器、所述雨滴传感器均通过所述A/D与D/A转换器与所述控制器电性连接。进一步，所述水平旋转机构包括支柱、从动轮、主动轮、步进电机和皮带，所述从动轮与所述支柱转动连接，所述从动轮水平放置，所述转盘固定设置在所述从动轮的平面上，所述主动轮设置在所述转盘下方，所述步进电机与所述主动轮传动连接，所述主动轮通过所述皮带与所述从动轮传动连接，所述步进电机的输出轴末端转动支撑在所述转盘下面，所述步进电机的尾部与所述支柱共同支撑起所述水平旋转机构。进一步，所述控制器为单片机；所述角度调节伸缩机构为电动推杆；所述转盘为Y型不等臂旋转盘；所述光敏电阻探头安装在所述光伏电池板上面且靠近所述角度调节伸缩机构的一侧；所述光敏电阻探头为东南西北四象限的光敏电阻。进一步，所述电动推杆式双轴太阳跟踪系统还包括按键模块和显示模块，所述按键模块和所述显示模块均与所述控制器电性连接。进一步，所述电动推杆式双轴太阳跟踪系统包括与所述控制器电性连接的清洁保护装置，所述清洁保护装置包括上辊筒转动机构、下辊筒转动机构和清洗保护网，所述上辊筒转动机构和所述下辊筒转动机构分别平行设置在所述光伏电池板的上下两端，所述清洗保护网的一端缠绕在所述上辊筒转动机构的辊筒上，所述清洗保护网的另一端的两侧均设置有拉带，所述拉带的活动端缠绕在所述下辊筒转动机构的辊筒上，工作时，所述清洗保护网在所述上辊筒转动机构和所述下辊筒转动机构的作用下来回在所述光伏电池板的上表面上清扫。进一步，所述光伏电池板的上下两端还分别设置有上蓄水槽和下蓄水槽，所述上辊筒转动机构和所述下辊筒转动机构分别位于所述上蓄水槽和所述下蓄水槽内，雨水通过所述光伏电池板的上面导流到所述下蓄水槽内。进一步，所述光伏电池板的上下两端均设置有抬升机构，所述抬升机构的末端设置有抬升横杆，所述清洗保护网位于所述光伏电池板的上面时，所述抬升横杆位于所述清洗保护网和所述光伏电池板之间，所述抬升机构将所述抬升横杆升起后，所述抬升横杆将所述清洗保护网抬起，从而所述清洗保护网和所述光伏电池板的上表面形成一个缓冲空间。进一步，所述光伏电池板的左右两端均设置有上下滑动机构，在所述上下滑动机构上设置有清理抬升机构，所述清理抬升机构的末端设置有清理杆，所述抬升横杆将所述清洗保护网抬起后，所述清理杆位于所述缓冲空间内，所述清理抬升机构将所述清理杆抬升后，所述清理杆顶起两根所述抬升横杆之间的所述清洗保护网，所述上下滑动机构上下滑动后，所述清理杆对所述清洗保护网上的杂物进行清理。进一步，所述上蓄水槽和所述下蓄水槽均包括槽壁和设置在所述槽壁底部的底板，所述槽壁的外侧设置有与所述底板相连接的开合机构，所述所述底板在所述开合机构的作用下密封住或打开所述槽壁底部，所述底板为倾斜设置的透明板，所述底板的外侧设置有光敏传感器，所述开合机构和所述光敏传感器均与所述控制器电性连接，在一亮度环境下，所述光敏传感器对光亮度进行检测，若光亮度未达到预定值时，所述开合机构将所述底板打开，从而将所述上蓄水槽和所述下蓄水槽内的污水排出；所述槽壁的外侧还设置副水箱，所述副水箱与所述槽壁内侧的上部连通，所述槽壁上还设置有与所述光敏传感器相适配的喷头，所述喷头和所述副水箱通过管道相连通，所述管道上设置有水泵，所述水泵与所述控制器电性连接。本专利技术的有益效果是：由于本专利技术采用双轴调节的设计，包括转盘、水平旋转机构、角度调节伸缩机构、光伏电池板、信息采集模块、蓄电池和控制器，所述转盘设置在所述水平旋转机构上，所述光伏电池板的一端与所述转盘相铰接，所述光伏电池板的另一端与所述转盘之间设置有所述角度调节伸缩机构，所述信息采集模块设置在所述光伏电池板的上面，所述水平旋转机构、所述角度调节伸缩机构、所述光伏电池板、所述信息采集模块、所述蓄电池均与所述控制器电性连接,所以，本发可以自动根据不同方向上光源信号的强弱来控制所述水平旋转机构的正转或反转以及所述角度调节伸缩机构伸长或者缩短，改变光伏电池板水平方向上转动的角度和垂直方向上倾斜的角度，从而使太阳光垂直照射光伏电池板，提高光电转换效率，将更多的光能转换电能。当蓄电池容量充满、风力过强、下雨或设备移动时，所述水平旋转机构和所述角度调节伸缩机构将光伏电池板调节成最大角或最小角度，实现设备保护和清洁功能。同时本专利技术既可以安装在地面，也可以安装在移动工程机械和车辆上，使用非常方便。附图说明图1是所述光伏电池板4未展开时本专利技术的结构示意图；图2是所述光伏电池板4展开时本专利技术的结构示意图；图3是Y型不等臂旋转盘的结构示意图；图4是本专利技术的电气结构示意图；图5是所述光伏电池板4和所述清洁保护装置的侧面图；图6是所述光伏电池板4和所述清洁保护装置的状态一俯视图；图7是所述光伏电池板4和所述清洁保护装置的状态二俯视图；图8是所述抬升机构22升起后的结构示意图；图9是所述清理抬升机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动推杆式双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述电动推杆式双轴太阳跟踪系统包括转盘(1)、水平旋转机构(2)、角度调节伸缩机构(3)、光伏电池板(4)、信息采集模块(5)、蓄电池(6)和控制器(7)，所述转盘(1)设置在所述水平旋转机构(2)上，所述光伏电池板(4)的一端与所述转盘(1)相铰接，所述光伏电池板(4)的另一端与所述转盘(1)之间设置有所述角度调节伸缩机构(3)，所述信息采集模块(5)设置在所述光伏电池板(4)的上面，所述水平旋转机构(2)、所述角度调节伸缩机构(3)、所述光伏电池板(4)、所述信息采集模块(5)、所述蓄电池(6)均与所述控制器(7)电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动推杆式双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述电动推杆式双轴太阳跟踪系统包括转盘(1)、水平旋转机构(2)、角度调节伸缩机构(3)、光伏电池板(4)、信息采集模块(5)、蓄电池(6)和控制器(7)，所述转盘(1)设置在所述水平旋转机构(2)上，所述光伏电池板(4)的一端与所述转盘(1)相铰接，所述光伏电池板(4)的另一端与所述转盘(1)之间设置有所述角度调节伸缩机构(3)，所述信息采集模块(5)设置在所述光伏电池板(4)的上面，所述水平旋转机构(2)、所述角度调节伸缩机构(3)、所述光伏电池板(4)、所述信息采集模块(5)、所述蓄电池(6)均与所述控制器(7)电性连接。2.根据权利要求1所述的电动推杆式双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述信息采集模块(5)包括光敏电阻探头、压力传感器、雨滴传感器，所述电动推杆式双轴太阳跟踪系统还包括A/D与D/A转换器(8)，所述光敏电阻探头、所述压力传感器、所述雨滴传感器均通过所述A/D与D/A转换器(8)与所述控制器(7)电性连接；所述光敏电阻探头为东南西北四象限的光敏电阻；所述光敏电阻探头安装在所述光伏电池板(4)上面且靠近所述角度调节伸缩机构(3)的一侧。3.根据权利要求1所述的电动推杆式双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述水平旋转机构(2)包括支柱(9)、从动轮(10)、主动轮(11)、步进电机(12)和皮带(13)，所述从动轮(10)与所述支柱(9)转动连接，所述从动轮(10)水平放置，所述转盘(1)固定设置在所述从动轮(10)的平面上，所述主动轮(11)设置在所述转盘(1)下方，所述步进电机(12)与所述主动轮(11)传动连接，所述主动轮(11)通过所述皮带(13)与所述从动轮(10)传动连接，所述步进电机(12)的输出轴末端转动支撑在所述转盘(1)下面，所述步进电机(12)的尾部与所述支柱(9)共同支撑起所述水平旋转机构(2)。4.根据权利要求1所述的电动推杆式双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述转盘(1)为Y型不等臂旋转盘，所述角度调节伸缩机构(3)为电动推杆，所述控制器(7)为单片机。5.根据权利要求1所述的电动推杆式双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述电动推杆式双轴太阳跟踪系统还包括按键模块(14)和显示模块(15)，所述按键模块(14)和所述显示模块(15)均与所述控制器(7)电性连接。6.根据权利要求1所述的电动推杆式双轴太阳跟踪系统，其特征在于：所述电动推杆式双轴太阳跟踪系统包括与所述控制器(7)电性连接的清洁保护装置，所述清洁保护装置包括上辊筒转动机构(16)、下辊筒转动机构(17)和清洗保护网(18)，所述上辊筒转动机构(16)和所述下辊筒转动机构(17)分别平行设置在所述光伏电池板(4)的上下两端，所述清洗保护网(18)的一端缠绕在所述上辊筒转动机构(16)的辊筒上，所述清洗保护网(18)的另一端的两侧均设置有拉带(19)，所述拉带(19)的活动端缠绕在所述下辊筒转动机构(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋长森，杨立斌，吴明友，胡光东，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：广东,44