太阳光能全自动收寻跟踪器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种太阳光能全自动收寻跟踪器装置，包括机架、太阳能电池板、电池板支架、摆动机构、跟踪控制单元和专门作清扫电池板受光表面的灰尘和杂物的清扫装置，太阳能电池板设置在电池板支架上，电池板支架通过一套摆动机构在机架上摆动，跟踪控制单元包括两个太阳光线强弱判别器、自动定位判定器和控制单元，当其中一个方向的太阳光线强弱判别器感应到大于设定强度的太阳光线时，控制单元控制摆动机构向该方向摆动；当自动定位判定器感应到大于设定强度的太阳光线时，控制单元迫使摆动机构停止摆动。该装置只有太阳光强度达到设定的强度，本装置才动作，这样就有效地避免了传统的“有光就动，无光就停”的盲目无为工作和无效的能源浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳光能全自动收寻跟踪器装置。
技术介绍
太阳能的热能利用和光能利用是其两个最重要的应用领域，之所以特别引人注 目，是由于太阳能的特殊性所决定的。太阳能具有以下优点(1)存储量巨大；(2)不会被枯 竭；(3)清洁的能源；(4)不受地域限制。太阳能的缺点是能量密度低、容易受气象条件的影响，不具备蓄电功能等。如果太 阳能电池板若固定不动，则只有夏季晴天上午9时到下午4时约7小时，日照最充分。但到 了冬季，同样的地点充分日照时间将降至3小时。由于蓄电池必要的全充电时间需10-15 小时，故需要调节太阳能电池板的倾角，使之得到最大的日照量。此外，由于云层，自然环境 等因素，太阳能电池板均需适时微调。当然，可以定时用人工进行调节，或者通过太阳能自 动跟踪器进行自动跟踪。但是现有的太阳能自动跟踪器有光就动，无光就停，在太阳光能不 足，无法产生足够电能的情况下进行无谓的跟踪动作将极大的浪费能源。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提高太阳光电池板光电转换效率和延长采光时间， 即充分发挥太阳能电池板的效能，避免了传统的“有光就动，无光就停”的盲目无为工作和 无效的能源浪费。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种太阳光能全自动收寻跟踪器装 置，包括机架、太阳能电池板、电池板支架、摆动机构和跟踪控制单元，太阳能电池板设置在 电池板支架上，电池板支架通过一套摆动机构在机架上摆动，跟踪控制单元控制摆动机构 摆动来跟踪太阳光；跟踪控制单元包括两个从东西两个不同方向对太阳光能量等级强弱进 行判别的太阳光线强弱判别器、自动定位判定器和控制单元，太阳光线强弱判别器和自动 定位判定器的信号输出端分别与控制单元连接，控制单元与摆动机构连接；当其中一个方 向的太阳光线强弱判别器感应到大于设定强度的太阳光线时，太阳光线强弱判别器向控制 单元输出信号，控制单元控制摆动机构向该方向摆动；当自动定位判定器感应到大于设定 强度的太阳光线时，自动定位判定器向控制单元输出信号，控制单元迫使摆动机构停止摆 动。该装置可根据太阳能电池板进行光电转换时所需的光源强调等级和当时的环境条件对 其预先进行人工设置，只有太阳光强度达到设定的强度，本装置才动作，这样就有效地避免 了传统的“有光就动，无光就停”的盲目无为工作和无效的能源浪费。为最佳利用光源能量，在两个方向的太阳光线强弱判别器的信号输出端与控制单 元之间设置能量比较电路，当其中两个方向的太阳光线强弱判别器感应到大于设定强度的 太阳光线时能量等级高的一路导通，控制摆动机构向太阳光线更强的方向摆动。为了充分提高本装置的工作效率和减少自身能量消耗，摆动机构采用行星齿轮减 速驱动方式。具体地，摆动机构包括左右两个短轴、驱动底板、底罩、驱动电机、主动齿轮、弧形 大齿轮，短轴设置在机架上，为摆动轴心，驱动底板设置在两个之间，驱动电机安装在驱动 底板上，主动齿轮安装在驱动电机上，弧形大齿轮安装在底罩上，底罩与电池板支架固定， 底罩可摆动地安装在短轴上，主动齿轮与弧形大齿轮啮合构成行星齿轮减速器，驱动电机 通过主动齿轮、弧形大齿轮驱动底罩摆动。具体地，电池板支架包括底盘和和托盘，托盘和底盘活动连接，在托盘和底盘之间 具有调节托盘仰角的支持杆。具体地，太阳光线强弱判别器包括光电传感器，基准信号设定单元和比较单元，比 较单元的输入端与光电传感器连接，比较单元的基准信号输入端基准信号调节单元连接； 自动定位判定器包括光电传感器、基准信号设定单元和比较单元，比较单元的输入端与光 电传感器连接，比较单元的基准信号输入端基准信号调节单元连接；太阳光线强弱判别器 的比较单元的输出端与控制单元连接，控制单元与驱动电机连接，控制电机的运转和转向， 自动定位判定器的比较单元的输出端与控制单元连接，控制电机停止运转。工作自动定位判定光电传感器对当时直照射到太阳能电池板上的光源强度等级 进行判定，为提高光电传感器的精度和分辨率，防止周围干扰光线，在自动定位判定器的光 电传感器上安装圆柱筒形遮光罩，为提高太阳光线强弱判别器的灵敏度，在太阳光线强弱 判别器的光电传感器后安装抛物面反光物件。由于光线是一种能量，能量的收集需要一定的时间，故设计摆动机构为步进间断 运转方式。进一步地，两只太阳光线强弱判别器的光电传感器在同一垂直平面内，相互间呈 120度的夹角，各与水平面间呈30度的夹角；自动定位判定器的光电传感器的中心线与两 只太阳光线强弱判别器的光电传感器的中心线各呈60度的夹角。太阳光线强弱判别器的 比较单元为运算放大器，控制单元采用逻辑PLC控制器。由于太阳能电池板是处于室外的工作环境，各种灰尘和物理杂物极有可能吸附或 沾染在电池板的受光表面，影响其对光能的吸收效率。因此在本产品上设有一专门作清扫 灰尘和杂物的清扫装置。由一专门的清扫驱动电机负责动作，并受控制单元的主控电路中 的定时器控制，实现定时清扫。为保持运行平稳，采用两条同步皮带设施传动。本专利技术的有益效果是该装置可根据太阳能电池板进行光电转换时所需的光源强 调等级和当时的环境条件通过相应的控制电路对其预先进行人工设置，这样就有效地避免 了传统的“有光就动，无光就停”的盲目无为工作和无效的能源浪费。为了充分提高本装置 的实用性，设计中采用了全新的理念和符合太阳能电池板工作条件的设施工况，在控制电 路中采用了较为灵活多变的软控制电路，以适应各种不同的工作要求。具有新颖性和实用 性。为了充分提高本装置的可靠性，设计中采用了成熟的控制电路和控制器件，核心控制器 件用逻辑PLC控制器。用较少的器件就可达到传统上较为复杂控制电路上的功能。为了充 分提高本装置的工作效率和减少自身能量消耗，设计中采用了高效率、大速比的行星齿轮 减速器和用各种轻型材料制成各个构件。该装置由于采用了控制功能强大，控制方式灵活 的逻辑PLC控制器，就可以根据PLC控制器的I/O点数和定时器的个数对可控的同类型太 阳光能全自动收寻跟踪器装置的数量进行适当的扩展，即用一个主控制电路同时控制数个 太阳光能全自动收寻跟踪器装置。现有的太阳能电池板若采用类似像本案所叙的太阳光能全自动收寻跟踪器装置，则太阳能光电转换效率和在现有的基础上提高20-30%左右。 附图说明图1是本专利技术的装置的主视图；图2是本专利技术的装置的左视图；图3是本专利技术的摆动机构的结构示意图；图4是本专利技术的主视图；图5是本专利技术的太阳光线强弱判别器的工作电路图；图6是本专利技术的自动定位判定器的工作电路图；图7是控制单元中逻辑PLC控制器的内部控制电路图；图8是控制单元中驱动电机的驱动电路图；图9是控制单元中清扫驱动电机的控制电路图；图10是能量比较电路的电路图；图中1.机架，2.太阳能电池板，3.电池板支架，31.底盘，32.托盘，33.支持杆， 4.摆动机构，41.短轴，42.驱动底板，43.底罩，44.驱动电机，45.主动齿轮，5.太阳光线强 弱判别器，6.自动定位判定器，7.自动清扫装置。具体实施例方式如图1、2、3、4所示，本太阳光能全自动收寻跟踪器装置，包括机架1、太阳能电池 板2、电池板支架3、摆动机构4和跟踪控制单元，太阳能电池板2设置在电池板支架3上， 电池板支架3通过一套摆动机构4在机架1上摆动，跟踪控制单元控制摆动机构4摆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳光能全自动收寻跟踪器装置，其特征是：包括机架（１）、太阳能电池板（２）、电池板支架（３）、摆动机构（４）和跟踪控制单元，太阳能电池板（２）设置在电池板支架（３）上，所述的电池板支架（３）通过一套摆动机构（４）在机架（１）上摆动，跟踪控制单元控制摆动机构（４）摆动来跟踪太阳光；所述的跟踪控制单元包括两个从东西两个不同方向对太阳光能量等级强弱进行判别的太阳光线强弱判别器（５）、自动定位判定器（６）和控制单元，太阳光线强弱判别器（５）和自动定位判定器（６）的信号输出端分别与控制单元连接，控制单元与摆动机构（４）连接；当其中一个方向的太阳光线强弱判别器（５）感应到大于设定强度的太阳光线时，太阳光线强弱判别器（５）向控制单元输出信号，控制单元控制摆动机构（４）向该方向摆动；当自动定位判定器（６）感应到大于设定强度的太阳光线时，自动定位判定器（６）向控制单元输出信号，控制单元迫使摆动机构（４）停止摆动。

【技术特征摘要】
1.一种太阳光能全自动收寻跟踪器装置，其特征是包括机架(1)、太阳能电池板(2)、 电池板支架(3)、摆动机构(4)和跟踪控制单元，太阳能电池板(2)设置在电池板支架(3) 上，所述的电池板支架(3)通过一套摆动机构(4)在机架(1)上摆动，跟踪控制单元控制摆 动机构(4)摆动来跟踪太阳光；所述的跟踪控制单元包括两个从东西两个不同方向对太阳光能量等级强弱进行判别 的太阳光线强弱判别器(5)、自动定位判定器(6)和控制单元，太阳光线强弱判别器(5)和 自动定位判定器(6)的信号输出端分别与控制单元连接，控制单元与摆动机构(4)连接；当其中一个方向的太阳光线强弱判别器(5)感应到大于设定强度的太阳光线时，太阳 光线强弱判别器(5)向控制单元输出信号，控制单元控制摆动机构(4)向该方向摆动；当自动定位判定器(6)感应到大于设定强度的太阳光线时，自动定位判定器(6)向控 制单元输出信号，控制单元迫使摆动机构(4)停止摆动。2.根据权利要求1所述的太阳光能全自动收寻跟踪器装置，其特征是在两个方向的 太阳光线强弱判别器(5)的信号输出端与控制单元之间设置能量比较电路，当其中两个方 向的太阳光线强弱判别器(5)均感应到大于设定强度的太阳光线时能量等级高的一路导 通，控制摆动机构(4)向太阳光线更强的方向摆动。3.根据权利要求1或2所述的太阳光能全自动收寻跟踪器装置，其特征是所述的摆 动机构(4)采用行星齿轮减速驱动方式。4.根据权利要求3所述的太阳光能全自动收寻跟踪器装置，其特征是所述的摆动机 构(4)包括左右两个短轴(41)、驱动底板(42)、底罩(43)、驱动电机(44)、主动齿轮(45) 和弧形大齿轮，短轴(41)设置在机架(1)上，为摆动轴心，驱动底板(42)设置在两个之间， 驱动电机(44)安装在驱动底板(42)上，主动齿轮(45)安装在驱动电机(44)上，弧形大齿 轮安装在底罩(43)上，底罩(43)与电池板支架(3)固定，底罩(43)可摆动地安装在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周原，
申请(专利权)人：周原，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]