一种太阳能电池板自动寻光控制装置制造方法及图纸

一种太阳能电池板自动寻光控制装置，属于太阳能收集及控制技术领域。本发明专利技术解决了现有太阳能电池板能量接收过程受天气变化影响大，不能根据光源强度自动旋转的问题。本发明专利技术的太阳能电池板安装在托板上，托板通过旋转座进行旋转，使太阳光线垂直太阳能电池板，直至电压信号不存在偏差。在接收太阳光能的过程中，利用风力检测器测量风速，实现太阳能电池板的自动稳固平放。在无光照大风、阴雨天等情况下，将第一安装托板和第三安装托板通过滑轨收回至第二安装托板上，实现太阳能接收板在大风调节下自动稳固平放。通过高度角电极和方位角电机实现对太阳能电池板的角度调节。本发明专利技术适用于太阳能利用技术领域。

An Automatic Light-seeking Control Device for Solar Panels

The utility model relates to an automatic light-seeking control device for solar panels, which belongs to the technical field of solar energy collection and control. The invention solves the problem that the energy receiving process of the existing solar panel is greatly affected by the weather change and can not rotate automatically according to the intensity of the light source. The solar panel of the invention is mounted on a bracket, which rotates through a rotating seat so that the solar rays are perpendicular to the solar panel until there is no deviation in the voltage signal. In the process of receiving solar energy, wind speed is measured by wind power detector to realize the automatic stable flat placement of solar panels. In the case of no light, strong wind and rainy day, the first installation bracket and the third installation bracket are retracted to the second installation bracket through sliding track to realize the automatic stable and flat placement of the solar energy receiving plate under the regulation of strong wind. The angle adjustment of solar panels is realized by height angle electrode and azimuth motor. The invention is applicable to the technical field of solar energy utilization.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池板自动寻光控制装置
本专利技术属于太阳能收集及控制
，具体涉及一种太阳能电池板自动寻光控制装置。
技术介绍
煤、原油、天然气、核能等是经过亿万年形成的、短期内无法恢复的不可再生能源，在人类文明与经济技术的发展的过程中，这些不可再生能源促进了人类社会的进步与发展，但是与此同时也带来了一系列的环境污染问题。随着人类社会的不断发展，人类对能源的需求持续增长，太阳能作为一种太阳能电池板自动寻光控制装置可再生能源表现出广阔的市场前景，太阳能是指太阳能热辐射能，主要表现就是太阳光线，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源，自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等，在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能光伏发电具有普遍、巨大、清洁、环保、持续、长久、无污染等优点，已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展，但是太阳能光伏发电照射的能量分布密度小、占用的面积大，获得的能源受四季、昼夜及阴晴等气象条件限制，没有明显的指向性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有太阳能电池板能量接收过程受天气变化影响大，不能根据光源强度自动旋转的问题，提出了一种太阳能电池板自动寻光控制装置。本专利技术所述的一种太阳能电池板自动寻光控制装置，包括支撑底座1和支撑杆2,其特征在于：还包括托板3、自动寻光控制单元4和旋转座5；所述托板3包括第一安装托板3-1、第二安装托板3-2和第三安装托板3-3；第二安装托板3-2设置在第一安装托板3-1和第三安装托板3-3之间；第一安装托板3-1和第三安装托板3-3均通过轨道与第二安装托板3-2连接；第一安装托板3-1和第三安装托板3-3展开时，通过滑轨向第二安装托板3-2的两侧滑动展开，第一安装托板3-1和第三安装托板3-3收起时，通过滑轨覆盖在第二安装托板3-2正面的上侧；第一安装托板3-1、第二安装托板3-2和第三安装托板3-3的正面均用于安装太阳能电池板；所述第二安装托板3-2的中线的两侧分别安装有一块太阳能电池板；支撑杆2的底端安装在支撑底座1上，支撑杆2的顶端通过旋转座5与第二安装托板3-2背面连接；自动寻光控制单元4包括光源信号捕捉头4-1、电压转换电路4-2、光强传感器4-3、A/D采样电路4-4、主控制器4-5、上位机8第一驱动器4-7、方位角电机4-8、第二驱动器4-9、高度角电机4-10、第一定时计数器4-11、方位角光电编码器4-12、第二定时计数器4-13和高度角光电编码器4-14；每块太阳能电池板6上均设置有一个光源信号捕捉头4-1，光源信号捕捉头4-1用于采集光信号；光强传感器4-3设置在第二安装托板3-2的中心，用于采集光强信号；光源信号捕捉头4-1的光信号输出端通过A/D采样电路4-4连接主控制器4-5的光源信号输入端，光强传感器4-3的光强信号输出端通过连接主控制器4-5的光强信号输入端；方位角电机4-8和高度角电机4-10均设置在旋转座5内，用于调整托板3的方位角和高度角；方位角电机4-8的控制信号输入端通过第一驱动器4-7连接主控制器4-5的方位角控制信号输出端；高度角电机4-10的控制信号输入端通过第二驱动器4-9连接主控制器4-5的高度角控制信号输出端；方位角光电编码器4-12用于对方位角电机4-8的转速进行测量，方位角光电编码器4-12的信号输出端同时与第一定时计数器4-11的信号输入端和主控制器4-5的方位角电机转速信号输入端连接；高度角光电编码器4-14用于对高度角电机4-10的转速进行测量，方位角光电编码器4-12的信号输出端同时连接第一定时计数器4-11的信号输入端和主控制器4-5的高度角电机转速信号输入端。进一步地，轨道包括外轨滑道7-1、中轨和内轨滑道7-3；第二安装托板3-2正面的上、下端分别固定有一个外轨滑道，第一安装托板3-1的背面和第三安装托板3-3的背面均固定有两个内轨滑道，第一安装托板3-1上的内轨滑道和第三安装托板3-3上的内轨滑道分别通过中轨在第二安装托板3-2上的外轨滑道内滑动。进一步地，还包括风力检测装置4-6，所述风力检测装置4-6用于检测太阳能电池板6所在位置的风力信号，风力检测装置4-6的风力信号输出端连接主控制器4-5的风力信号输入端。进一步地，支撑底座1包括圆形套管1-1、三个支撑脚1-2、支撑架1-3和连接杆1-4；圆形套管1-1套接在支撑杆2上，且位于支撑杆2的下部；三个支撑脚1-2的顶端均与圆形套管1-1的侧壁铰接；且三个支撑脚1-2沿圆形套管1-1的侧壁等间隔设置；支撑架1-3为侧壁等间隔开有三个通孔的圆形套管，所述三个连接杆1-4的一端分别插接在支撑架1-3的三个通孔内，三个连接杆1-4的另一端分别与三个支撑脚1-2铰接。进一步地，还包括避雷针8，所述避雷针8设置在第二安装托板3-2的顶端。进一步地，主控制器4-5与上位机进行通信，主控制器4-5将方位角电机4-8的方位角信号、高度角电机4-10的高度角信号、光强信号和光源信号均发送至上位机。进一步地，主控制器4-5采用型号为C8051F020的单片机是实现。进一步地，主控制器4-5与上位机之间设有接口电路，所述接口电路采用型号为RS232的芯片实现。进一步地，光强传感器4-3采用型号为TSL2451光强传感器。本专利技术在每一块安装托板上均设有太阳能电池板。在有光照时，太阳能电池板进行光线接收，并将太阳能转换为电能储存。随着太阳光照的移动，每块太阳能接收板上设置的光强传感器采用光敏电阻实现，光敏电阻的阻值也会随着光强变化。将在太阳光线下引起的阻值偏差信号经过电压转换电路和A/D采样电路处理后转换成电压信号，并进行比较。若电压信号不存在偏差，则继续检测；如果存在偏差时，将电阻偏差信号经过电压转换电路和A/D采样电路处理后转换为电压偏差。在主控制器中通过PID算法计算电压偏差，再按照工程经验公式根据先比例、后积分、再微分的顺序进行反复调试。算出控制器参数，进而算出PWM控制量，控制步进电机转动。太阳能电池板通过旋转座进行旋转，使太阳光线垂直太阳能电池板，直至电压信号不存在偏差。在接收太阳光能的过程中，利用风力检测器测量风速，实现太阳能电池板的自动稳固平放。在无光照大风、阴雨天等情况下，将第一安装托板和第三安装托板通过滑道收回至第二安装托板上，光强传感器采集确定此装置的工作模式，利用风力检测器测量风速，实现太阳能接收板在大风调节下自动稳固平放。通过高度角电极和方位角电机实现对太阳能电池板的角度调节，实现了太阳能电池板根据光照方向和光强改变太阳能电池板的朝向。附图说明图1是本专利技术所述太阳能电池板自动寻光控制装置的正面结构示意图；图2是本专利技术所述太阳能电池板自动寻光控制装置的背面结构示意图；图3是太阳能电池板自动寻光控制装置电气控制原理框图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。具体实施方式一：下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池板自动寻光控制装置，包括支撑底座(1)和支撑杆(2),其特征在于：还包括托板(3)、自动寻光控制单元(4)和旋转座(5)；所述托板(3)包括第一安装托板(3‑1)、第二安装托板(3‑2)和第三安装托板(3‑3)；第二安装托板(3‑2)设置在第一安装托板(3‑1)和第三安装托板(3‑3)之间；第一安装托板(3‑1)和第三安装托板(3‑3)均通过轨道与第二安装托板(3‑2)连接；第一安装托板(3‑1)和第三安装托板(3‑3)展开时，通过滑轨向第二安装托板(3‑2)的两侧滑动展开，第一安装托板(3‑1)和第三安装托板(3‑3)收起时，通过滑轨覆盖在第二安装托板(3‑2)正面的上侧；第一安装托板(3‑1)、第二安装托板(3‑2)和第三安装托板(3‑3)的正面均用于安装太阳能电池板；所述第二安装托板(3‑2)的中线的两侧分别安装有一块太阳能电池板；支撑杆(2)的底端安装在支撑底座(1)上，支撑杆(2)的顶端通过旋转座(5)与第二安装托板(3‑2)背面连接；自动寻光控制单元(4)包括光源信号捕捉头(4‑1)、电压转换电路(4‑2)、光强传感器(4‑3)、A/D采样电路4‑4、主控制器(4‑5)、第一驱动器(4‑7)、方位角电机(4‑8)、第二驱动器(4‑9)、高度角电机(4‑10)、第一定时计数器(4‑11)、方位角光电编码器(4‑12)、第二定时计数器(4‑13)和高度角光电编码器(4‑14)；每块太阳能电池板(6)上均设置有一个光源信号捕捉头(4‑1)，光源信号捕捉头(4‑1)用于采集光信号；光强传感器(4‑3)设置在第二安装托板(3‑2)的中心，用于采集光强信号；光源信号捕捉头(4‑1)的光信号输出端通过A/D采样电路4‑4连接主控制器(4‑5)的光源信号输入端，光强传感器(4‑3)的光强信号输出端通过二号A/D采样电路(4‑5)连接主控制器(4‑5)的光强信号输入端；方位角电机(4‑8)和高度角电机(4‑10)均设置在旋转座(5)内，用于调整托板(3)的方位角和高度角；方位角电机(4‑8)的控制信号输入端通过第一驱动器(4‑7)连接主控制器(4‑5)的方位角控制信号输出端；高度角电机(4‑10)的控制信号输入端通过第二驱动器(4‑9)连接主控制器(4‑5)的高度角控制信号输出端；方位角光电编码器(4‑12)用于对方位角电机(4‑8)的转速进行测量，方位角光电编码器(4‑12)的信号输出端同时与第一定时计数器(4‑11)的信号输入端和主控制器(4‑5)的方位角电机转速信号输入端连接；高度角光电编码器(4‑14)用于对高度角电机(4‑10)的转速进行测量，方位角光电编码器(4‑12)的信号输出端同时连接第一定时计数器(4‑11)的信号输入端和主控制器(4‑5)的高度角电机转速信号输入端。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池板自动寻光控制装置，包括支撑底座(1)和支撑杆(2),其特征在于：还包括托板(3)、自动寻光控制单元(4)和旋转座(5)；所述托板(3)包括第一安装托板(3-1)、第二安装托板(3-2)和第三安装托板(3-3)；第二安装托板(3-2)设置在第一安装托板(3-1)和第三安装托板(3-3)之间；第一安装托板(3-1)和第三安装托板(3-3)均通过轨道与第二安装托板(3-2)连接；第一安装托板(3-1)和第三安装托板(3-3)展开时，通过滑轨向第二安装托板(3-2)的两侧滑动展开，第一安装托板(3-1)和第三安装托板(3-3)收起时，通过滑轨覆盖在第二安装托板(3-2)正面的上侧；第一安装托板(3-1)、第二安装托板(3-2)和第三安装托板(3-3)的正面均用于安装太阳能电池板；所述第二安装托板(3-2)的中线的两侧分别安装有一块太阳能电池板；支撑杆(2)的底端安装在支撑底座(1)上，支撑杆(2)的顶端通过旋转座(5)与第二安装托板(3-2)背面连接；自动寻光控制单元(4)包括光源信号捕捉头(4-1)、电压转换电路(4-2)、光强传感器(4-3)、A/D采样电路4-4、主控制器(4-5)、第一驱动器(4-7)、方位角电机(4-8)、第二驱动器(4-9)、高度角电机(4-10)、第一定时计数器(4-11)、方位角光电编码器(4-12)、第二定时计数器(4-13)和高度角光电编码器(4-14)；每块太阳能电池板(6)上均设置有一个光源信号捕捉头(4-1)，光源信号捕捉头(4-1)用于采集光信号；光强传感器(4-3)设置在第二安装托板(3-2)的中心，用于采集光强信号；光源信号捕捉头(4-1)的光信号输出端通过A/D采样电路4-4连接主控制器(4-5)的光源信号输入端，光强传感器(4-3)的光强信号输出端通过二号A/D采样电路(4-5)连接主控制器(4-5)的光强信号输入端；方位角电机(4-8)和高度角电机(4-10)均设置在旋转座(5)内，用于调整托板(3)的方位角和高度角；方位角电机(4-8)的控制信号输入端通过第一驱动器(4-7)连接主控制器(4-5)的方位角控制信号输出端；高度角电机(4-10)的控制信号输入端通过第二驱动器(4-9)连接主控制器(4-5)的高度角控制信号输出端；方位角光电编码器(4-12)用于对方位角电机(4-8)的转速进行测量，方位角光电编码器(4-12)的信号输出端同时与第一定时计数器(4-11)的信号输入端和主控制器(4-5)的方位角电机转速信号输入端连接；高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国庆，缪锐，陈越，郭志忠，于文斌，王贵忠，李洪波，侯英伟，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，哈工大张家口工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23